Question

7．用手將一個(gè)質(zhì)量為500g、邊長(zhǎng)為10cm的正方體物塊浸沒于水中，使物塊上表面離水面20cm．求：
（1）正方體物塊上下表面受到的壓力差；
（2）放手后，正方體物塊最終靜止時(shí)受到的浮力．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因：物塊上下表面受到的壓力差，再根據(jù)F_浮=ρgV_排即可求得．
（2）物體所受的浮力等于排開的水的重力；根據(jù)浮力和重力的大小關(guān)系，判斷物塊最后的狀態(tài)，得出浮力的大�。�

解答 解：
（1）將正方體物塊浸沒于水中，物塊排開水的體積：
V_排=V_物=（0.1m）³=1×10^-3m³，
此時(shí)物塊受到水的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-3m³=10N，
根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，物塊上下表面受到的壓力差：
F_下-F_上=F_浮=10N；
（2）物塊的質(zhì)量m=500g=0.5kg，
物塊的重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N＜10N=F_浮，
因?yàn)槲飰K完全浸沒時(shí)浮力大于重力，
所以放手后，物塊上浮，最后漂浮，浮力等于自身的重力，即F_浮′=G=5N．
答：（1）正方體物塊上下表面受到的壓力差為10N；
（2）松開手，物塊穩(wěn)定后物塊受到的浮力為5N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了阿基米德原理、浮沉條件掌握和運(yùn)用．關(guān)于物體受到的浮力，解題的關(guān)鍵是掌握浮力的兩種算法：①利用上下表面受到的水的壓力差求解，②利用阿基米德原理求解．