Question

15．一個邊長為1分米的正方體，全部浸入水中，上表面與水平面平行且距水面0.5米，上表面受到的水的壓力是50牛，下表面受到水的壓力是60牛，此物體受到水的浮力是10牛．

Answer 1

分析 （1）根據面積公式求出正方體的上、下表面的面積，知道上表面所處的深度，根據p=ρgh求出上表面受到的水的壓強，再根據p=$\frac{F}{S}$求出上表面受到的水的壓力；
（2）根據題意求出下表面所處的深度，根據p=ρgh求出下表面受到的水的壓強，根據F=pS求出下表面受到的水的壓力；
（3）物體下表面受到的水的壓力減去上表面受到的水的壓力即為此物體受到水的浮力．

解答 解：（1）正方體的上、下表面的面積：
S=L²=（1dm）²=1dm²=0.01m²，
上表面受到的水的壓強：
p_上=ρgh_上=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.5m=5000Pa，
由p=$\frac{F}{S}$可得，上表面受到的水的壓力：
F_上=p_上S=5000Pa×0.01m²=50N；
（2）下表面所處的深度：
h_下=L+h_上=0.1m+0.5m=0.6m，
下表面受到的水的壓強：
p_下=ρgh_下=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.6m=6000Pa，
下表面受到的水的壓力：
F_下=p_下S=6000Pa×0.01m²=60N，
（3）物體受到的浮力：
F_浮=F_下-F_上=60N-50N=10N．
故答案為：50；60；10．

點評 本題考查學生對液體壓強、壓力和浮力計算方法的掌握情況，要明確浮力產生的原因是物體上下底面受到液體的壓力不同造成的．