Question

【题目】将边长为5cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中，如图所示，当木块静止时（g=10N/kg， ρ水= 1.0×103kg/m3，ρ木= 0.8×103kg/m3）求：

（1）木块受到的浮力；

（2）木块露出水面的体积；

（3）木块下表面受到水的压强。

Answer 1

【答案】（1）1N；（2）2.5×10-5m3；（3）400Pa。

【解析】

（1）正方体木块的体积：V木=（0.05m）3=1.25×10-4m3，

因为木块漂浮，所以木块受到的浮力：F浮=G木=m木g=ρ木V木g=0.8×103kg/m3×1.25×10-4m3×10N/kg=1N；

（2）排开水的体积：V排=，

木块露出水面的体积：V露=V木-V排=1.25×10-4m3-1×10-4m3=0.25×10-4m3=2.5×10-5m3；

（3）木块的表面积：S=a2=（5cm）2=25cm2=2.5×10-3m2，

木块漂浮，则木块上表面所受水的压力F上=0，

由浮力产生的原因可知：F浮=F下-F上=F下=1N，

则木块下表面受到水的压强：。

答：（1）木块受到的浮力为1N；

（2）木块露出水面的体积为2.5×10-5m3；

（3）木块下表面受到水的压强为400Pa。