题目内容
【题目】用手将一个质量为500g、棱长为10cm的正方体物块浸没于水中,使物块上表面离水面20cm.求:
(1)正方体物块下表面受到的压强.
(2)正方体物块上下表面受到的压力差.
(3)放手后,正方体物块最终静止时受到的浮力(g取10N/kg).
【答案】(1)3×103Pa (2)10N (3)5N
【解析】(1)物块下表面距离水面的深度h=10cm+20cm=30cm=0.3m
物块下表面受到的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
(2)根据浮力产生的原因可知,物块上下表面受到的压力差ΔF=F向上-F向下=F浮
物块的体积V物=103cm3=10-3m3
F浮=ρ水gV排=ρ水gV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N
(3)物块的质量m物=500g=0.5kg
物块的重力G物=m物g=0.5kg×10N/kg=5N
因为F浮>G物,所以放手后物块会上浮,最终漂浮在水面.
根据二力平衡的条件,最终所受浮力F=G物=5N
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