Question

【题目】如图所示，已知重为10N的长方体木块静止在水面上，浸入在水中的体积占木块总体积的（g取10N/kg）．

（1）求木块所受到的浮力大小
（2）若木块下表面所处的深度为0.2米，求木块下表面受到水的压强
（3）若要将木块全部浸没水中，求至少需要施加多大的压力

Answer 1

【答案】
（1）

因为木块漂浮在水面上，

所以受到的浮力F浮=G木=10N

答：木块所受到的浮力为10N

（2）

所处0.2m水深度木块的下表面受到的压强：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa

答：木块下表面受到水的压强为2000Pa

（3）

根据F浮=ρ水gV排可知，

浸入水中的体积即为排开液体的体积：

V排===1×10﹣3m3；

因为V排=V木；所以V木=V排=×1×10﹣3m3=1.25×10﹣3m3；

木块全部浸没时受到水的浮力：

F′浮=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.25×10﹣3m3=12.5N；

因为F浮′=G木+F，

所以压力F=F浮′﹣G木=12.5N﹣10N=2.5N．

答：要将木块全部浸没水中，需要施加的压力为2.5N

【解析】（1）由题意可知，木块漂浮在水面上，根据漂浮的条件求出木块受到水竖直向上的浮力；
（2）已知木块下表面所处的水的深度，根据p=ρgh求出下表面受到水的压强；
（3）根据阿基米德原理求出排开水的体积即为浸入水中的体积，然后求出物体的体积，利用阿基米德原理求物体受到水的浮力；若使物体全部浸入水中而静止，则F浮′=G木+F，即可求压力．
【考点精析】关于本题考查的液体的压强的计算和阿基米德原理，需要了解液体内部压强的公式：p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意：h 指液体的深度，即某点到液面的距离；阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力．这个规律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排才能得出正确答案．