Question

8． 如图所示，一个边长为L=10cm的正方体金属块浸没在水中，其上表面与水面平行且距水面H=20cm，求：
（1）金属块下表面受到水的压强；
（2）此时金属块受到的浮力大小．

Answer 1

分析 （1）求出金属块下表面距离水面的深度，利用p=ρgh计算金属块下表面受到水的压强；
（2）求出金属块的体积，金属块完全浸没在水中，排开水的体积等于其体积，利用F_浮=ρ_水gV_排计算浮力．

解答 解：（1）金属块下表面距离水面的深度：
h=20cm+10cm=30cm=0.3m，
金属块下表面受到的液体向上的压强为：
p₂=ρgh₂=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.3m=3000Pa；
（2）金属块的体积：
V=（L）³=（0.1m）³=0.001m³，
金属块完全浸没在水中，V_排=V=0.001m³，
此时金属块受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.001m³=10N．
答：（1）金属块下表面受到水的压强为3000Pa；
（2）此时金属块受到的浮力为10N．

点评 本题考查学生对液体压强、浮力大小的计算，关键是液体压强公式和浮力公式的应用，并知道金属块完全浸没在水中，排开水的体积等于其自身体积．