Question

將一密度為0.6×10³kg/m³的實心立方體木塊輕輕放入盛滿水的水槽內(nèi)，待木塊靜止時，從水槽中溢出了600g水，g取10N/kg．求：
（1）木塊受到的浮力；
（2）木塊體積；
（3）木塊下表面受到的水的壓強．

Answer 1

解：
（1）木塊受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）∵木塊漂浮，
∴F_浮=G_排=G_木，
∴G_木=6N，
∵G_木=ρ_木Vg，
即：6N=0.6×10³kg/m³×V×10N/kg，
∴木塊的體積：
V=1×10^-3m³；
（3）∵V=a³=1×10^-3m³，
∴木塊的邊長a=0.1m，
下表面積S=1×10^-2m²，
木塊下表面受的壓力：
F=F_浮=6N，
木塊下表面受到水的壓強：
p===600Pa．
答：（1）木塊受到的浮力為6N；
（2）木塊體積為1×10^-3m³；
（3）木塊下表面受到的水的壓強為600Pa．
分析：（1）知道放入木塊水槽中溢出水的質(zhì)量（排開水的質(zhì)量），利用阿基米德原理求木塊受到的浮力：
（2）由于木塊漂浮，F(xiàn)_浮=G_排=G_木，可求木塊的重力，知道木塊的密度，再利用G=ρVg求木塊的體積；
（3）知道了木塊的體積，可求木塊的邊長，進一步求木塊的底面積；求出了木塊受到的浮力，木塊下表面受的壓力就等于浮力，利用壓強公式求木塊下表面受到水的壓強．
點評：本題為力學綜合題，考查了學生對重力公式、密度公式、阿基米德原理、物體的漂浮條件的掌握和運用，雖知識點多，但都屬于基礎，難度不大．