Question

【题目】已知边长为10cm的正方体木块水平静止在水面上如图所示，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）若木块上表面露出的高度为2cm，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）8N（2）800Pa（3）2N

【解析】

（1）正方体木块的体积：V木＝（10cm）3＝1000cm3＝1.0×10﹣3m3，依题意得：V排＝V木＝×1.0×10﹣3m3＝8×10﹣4m3，木块受的浮力：F浮＝ρgV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3＝8N；因木块处于漂浮，所以：G木＝F浮＝8N；（2）已知木块上表面露出的高度为2cm，则下表面所处的深度：h＝10cm﹣2cm＝8cm＝0.08m，木块下表面受到水的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa。（3）木块全部浸没时受到水的浮力：F′浮＝ρ水gV木＝1×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3＝10N；由力的平衡条件可得：F浮′＝G木+F，则需要施加的压力：F＝F浮′﹣G木＝10N﹣8N＝2N。