Question

如圖所示，把邊長為0.1m的正方體木塊放入水中，靜止時有2/5的體積露出水面，此時水深0.4m，然后在其上表面放一塊底面積為2.0×10^-3m²的小柱體，（g=10N/kg）求：
（1）甲圖中木塊受到的浮力？
（2）木塊的密度？
（3）水對容器底的壓強？

Answer 1

分析：（1）在甲圖中，木塊浸沒在水中，根據浮力公式可求甲圖中木塊受到的浮力．
（2）木塊漂浮時受到的浮力等于自身的重力，根據浮力公式求木塊受到的浮力，然后可求木塊的質量，根據密度公式可求木塊的密度．
（3）已知水的深度，根據液體壓強公式可求水對容器底的壓強．

解答：解：（1）甲圖中木塊浸沒，則受到的浮力F_浮甲=ρ_水gV_木=1000kg/m³×10N/kg×（0.1m）³=10N．
（2）∵木塊漂浮時，F(xiàn)_浮乙=ρ_水g

3

5

V_木=1000kg/m³×10N/kg×

3

5

×（0.1m）³=6N．
F_浮乙=G_木=m_木g，
所以m_木=

F浮乙

g

=

6N

10N/kg

=0.6kg，木塊的密度ρ_木=

m木

V木

=

0.6kg

(0.1m)3

=0.6×10³kg/m³．
（3）∵h=0.4m，
∴水對容器底的壓強為p=ρ_水gh=1000kg/m³×10N/kg×0.4m=4000Pa．
答：（1）甲圖中木塊受到的浮力為10N；
（2）木塊的密度為0.6×10³kg/m³；
（3）水對容器底的壓強為4000Pa．

點評：本題考查浮力、重力、密度、壓強等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，本題考查知識點較多，實際是考查對物理知識綜合應用的能力．