Question

19．一个大木箱质量100kg，底面积1m²，放在地面上，g=10N/kg：
（1）木箱受到重力为多少N？
（2）若把木箱抬上6m高的三楼，那么需要克服重力做功多大？
（3）若上楼用了30s，那么抬箱上楼的过程中的功率为多大？
（4）把整个木箱沉入水中，他的底面离水面3m，那么箱底受到水的压强为多少Pa？若木箱的体积为0.1m³，那么此时受到的浮力为多大？

Answer 1

分析 （1）知道木箱的质量，根据G=mg求出受到的重力；
（2）知道木箱的重力和上升的高度，根据W=Gh求出克服重力做的功；
（3）根据P=$\frac{W}{t}$求出抬箱上楼的过程中的功率；
（4）根据p=ρgh求出箱底受到水的压强，根据阿基米德原理求出受到的浮力．

解答 解：（1）木箱受到的重力：
G=mg=100kg×10N/kg=1000N；
（2）克服重力做的功：
W=Gh=1000N×6m=6000J；
（3）抬箱上楼的过程中的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{6000J}{30s}$=200W；
（4）箱底受到水的压强：
p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3m=3×10⁴Pa，
此时受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m³=1000N．
答：（1）木箱受到重力为1000N；
（2）若把木箱抬上6m高的三楼，那么需要克服重力做功为6000J；
（3）抬箱上楼的过程中的功率为200W；
（4）箱底受到水的压强为3×10⁴Pa，此时受到的浮力为1000N．

点评 本题考查了重力、功、功率、压强、浮力的计算，要注意物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等．