Question

（2003?镇江）一立方体木块漂浮在底面积为 4×10^-2m²的盛水容器内．木块密度ρ=0.6×10³kg/m³，边长L=0.1m，容器内水的深度h₁=0.2m，木块下表面距水面h₂=0.06m．（g=10N/kg）
求：
①木块下表面受到水的压强；
②木块受到的浮力；
③根据题中所给条件，请你再求出一个物理量．

Answer 1

分析：①（1）已知木块进入水的深度，利用p=ρgh求木块下表面受到水的压强；
②已知木块的边长和木块进入水的深度，可求木块排开水的体积，根据阿基米德原理即可求出木块受到的浮力；
③根据题中所给条件，水的深度、容器的底面积、木块密度等可求水对容器底部产生的压强．根据密度公式求出木块的质量，木块漂浮时受到的浮力、自身的重力等．

解答：解：①木块浸入水的深度h₂=0.06m，
∵p=ρgh，
∴木块下表面受到水的压强p_下=ρ_水gh₂=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.06m=600Pa．
②木块排开水的体积V_排=L²h₂=（0.1m）²×0.06m=6×10^-4m³，
∵F_浮=ρgV_排，
∴F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×6×10^-4m³=6N．
③题中所给条件，如：水的深度、木块边长，则可求：
（1）水对容器底部产生的压强p=ρ_水gh₁=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa．
（2）木块的体积V=L³=（0.1m）³=1×10^-3m³，
答：①木块下表面受到水的压强为600Pa；
②木块受到的浮力为6N；
③根据题中所给条件，
（1）水对容器底部产生的压强p=ρ_水gh₁=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa．
（2）木块的体积V=L³=（0.1m）³=1×10^-3m³．

点评：本题考查了密度公式和阿基米德原理、漂浮条件、液体压强公式的灵活应用，关键是根据题意得出木块平放在水中时，液体的深度最大水对容器底部产生的压强最大．