Question

12．如圖所示，一邊長(zhǎng)為0.1m，密度為0.6g/cm³的正方體實(shí)心木塊，用細(xì)線置于容器的水中．求：
（1）木塊所受的重力大�。�
（2）木塊所受的浮力大��；
（3）當(dāng)細(xì)線剪斷后，木塊最終靜止時(shí)，其下表面所受到水向上的壓力大�。�

Answer 1

分析 （1）知道木塊的邊長(zhǎng)可求體積，又知道木塊的密度，根據(jù)m=ρV求出木塊的質(zhì)量，根據(jù)G=mg求出木塊的重力；
（2）木塊浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)水的體積和自身的體積相等，根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力；
（3）比較木塊浸沒(méi)時(shí)受到的浮力和自身重力的關(guān)系判斷細(xì)線剪斷后木塊靜止時(shí)所處的狀態(tài)，根據(jù)浮沉條件可知此時(shí)受到的浮力，利用浮力產(chǎn)生的原因得出木塊下表面所受到水向上的壓力．

解答 解：（1）木塊的體積：
V=（0.1m）³=10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，木塊的質(zhì)量：
m=ρV=0.6×10³kg/m³×10^-3m³=0.6kg，
木塊所受的重力：
G=mg=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）因木塊浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)水的體積和自身的體積相等，
所以，木塊受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10^-3m³=10N；
（3）因木塊浸沒(méi)時(shí)受到的浮力大于自身的重力，
所以，當(dāng)細(xì)線剪斷后木塊上浮，靜止時(shí)漂浮，
此時(shí)木塊受到的浮力F_浮′=G=6N，
由浮力產(chǎn)生的原因F_浮=F_下-F_上可得，木塊下表面所受到水向上的壓力：
F_下=F_浮+F_上=F_浮=6N．
答：（1）木塊所受的重力為6N；
（2）木塊所受的浮力為10N；
（3）當(dāng)細(xì)線剪斷后，木塊最終靜止時(shí)，其下表面所受到水向上的壓力為6N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了密度公式、重力公式、阿基米德原理、物體浮沉條件的應(yīng)用等，要注意物體浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)液體的體積和自身的體積相等．