Question

【题目】如图所示，盛有水的杯子静止在水平桌面上，杯子的底面积为40 cm2，水深10 cm。质量为20 g的木块漂浮在水面上。（g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3）

（1）画出木块的受力示意图；

（2）计算木块所受的浮力F浮；

（3）计算水对杯底的压强p；

（4）计算水对杯底的压力F压。

Answer 1

【答案】（1）；（2）0.2N；（3）103Pa；（4）4N

【解析】

(1)木块在水中受到向下的重力和向上的浮力二力平衡，如图所示：

；

(2)木块漂浮在水面上，根据漂浮条件可知，木块受到的浮力与重力是一对平衡力，则木块所受的浮力：

F浮=G=mg=0.02kg×10N/kg=0.2N；

(3)水的深度：

h=10cm=0.1m，

水对杯底的压强：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa；

(4)水对杯底的压力：

F压=pS=1000Pa×40×10-4m2=4N。

答：(1)；
(2)木块所受的浮力为0.2N；
(3)水对杯底的压强为1000Pa；
(4)水对杯底的压力为4N。