Question

19．如图所示，容器中盛有水，有一个边长为10cm的立方体浸没在水中．已知立方体上表面到水面的距离为10cm．求：
（1）它的上表面受到的水的压强是多大，压力是多大？
（2）它的下表面所受到的水的压强是多大，压力多大？
（3）它所受到的水的浮力是多大？（取g=10N/kg）

Answer 1

分析 根据p=ρgh求出上下表面受到的压强，根据F=pS求出木块上下表面受到的压力．浮力等于物体上下表面所受的压力之差．

解答 解：（1）由题立方体上表面的深度h_上=10cm，
p_上=ρ_水gh_上=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10×10^-2m=10³Pa；
由p=$\frac{F}{S}$得：
F_上=p_上S=10³Pa×10×10×10^-4m²=10N；
（2）下表面的深度为h_下=10cm+10cm=20cm，
p_下=ρ_水gh_下=1.0×10³kg/m³×10N/kg×20×10^-2m=2×10³Pa；
F_下=p_下S=2×10³Pa×10×10×10^-4m²=20N；
（3）F_浮=△F=F_下-F_上=20N-10N=10N．
答：（1）它的上表面受到的水的压强是10³Pa，压力是10N；
（2）它的下表面所受到的水的压强是2×10³Pa，压力是20N；
（3）它所受到的水的浮力是10N．

点评 本题考查液体压强、压力和浮力的计算．浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上托的力叫做浮力，浮力的产生原因是因为物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力．