一个底面积为100cm2足够高的柱形容器M装有20cm深的水，置于水平地面上；一个质量忽略不计的硬塑料瓶固定在轻杆上，内有适量的水，如图甲所示．塑料瓶ABCD部分为柱形，柱形部分高度hAB为1

Question

一个底面积为100cm²足够高的柱形容器M装有20cm深的水，置于水平地面上；一个质量忽略不计的硬塑料瓶固定在轻杆上，内有适量的水，如图甲所示．塑料瓶ABCD部分为柱形，柱形部分高度h_AB为16cm．用手拿住轻杆，将该瓶从图甲中刚接触水面位置，缓慢竖直下降6cm，杆对瓶的拉力F随下降高度h之间的关系图如图乙所示．然后从该位置继续向下，直到水面与AD相平为止．则瓶内所装水的重力为___N；当水面与AD相平时，瓶外的水对容器M底部的压强为___Pa．

Answer 1

（1）由图乙可知，h=0时，F=2N，则瓶内所装水的重力G=F=2N；
（2）由图可知，当瓶子下降6cm时，杆对瓶的拉力恰好为零，此时平时受到的浮力和自身的重力相等，
由F_浮=ρgV_排可得，瓶子排开水的体积：
V_排=(F浮)/(ρ水g)=(G)/(ρ水g)=(2N)/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=2×10^-4m³=200cm³，
容器内水的体积：
V_水=S_Mh_水0=100cm²×20cm=2000cm³，
容器内水的深度：
h_水1=(V水+V排)/(SM)=(2000cm3+200cm3)/(100cm2)=22cm，
则水面上升的高度：
△h=h_水1-h_水0=22cm-20cm=2cm，
瓶子浸没的深度：
h_浸没=△h+h_下=2cm+6cm=8cm，
瓶子的底面积：
S_瓶=(V排)/(h浸没)=(200cm3)/(8cm)=25cm²，
水面与AD相平时，瓶子排开水的体积：
V_排′=S_瓶h_AB=25cm²×16cm=400cm³，
容器内水的深度：
h_水2=(V水+V排′)/(SM)=(2000cm3+400cm3)/(100cm2)=24cm=0.24m，
瓶外的水对容器M底部的压强：
p=ρ_水gh_水2=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.24m=2400Pa．
故答案为：2；2400．