Question

实心正方体木块（不吸水）漂浮在水面上，此时浸入水中的体积为总体积的4/5，如图甲所示。如在木块上轻轻放上一块重16N的铁块，静止后，木块上表面刚好与水面相平，如图乙所示（g取10N/kg）。求：

（1）木块的密度；
（2）木块的体积；
（3）木块上放置铁块后与未放置铁块相比，木块下表面受到水的压强增大多少？

Answer 1

解：（1）由于木块漂浮，则有F_浮=G_木，即ρ_水gV_排=ρ_木gV_木，
所以ρ_水gV_木=ρ_木gV_木，解得ρ_木=0.8×10³kg/m³
（2）木块上放小铁块后，木块浸没水中，此时V_排=V_木，
由于整个物体仍漂浮，则总浮力要等于木块的重力和铁块重力的和，
故有F_浮=G_木+G_铁，即ρ_水gV_木=ρ_木gV_木+16N，
代入值V_木=0.8×10^-3m³
（3）木块的边长为a=，
木块浸入4/5体积时其下表面受到的压强为：P₁=ρ_水gV_木，
而全部浸入水中时木块底部受到的水的压强为：P₂=ρ_水gV_木，
故前后两种情况下木块底部受到水的压强增大了：g（V_木－V_木）=1000kg/m³×10N/kg×V_木=400Pa。
答：木块的密度0.8×10³kg/m³，体积0.8×10^-3m³，压强增大了400Pa。