Question

11．如图所示，容器中盛有水，一正方体物块漂浮在水中，上下两个表面都受到水的压强．其中h₁=10m，h₂=5m，h₃=7m，h₄=8m求：
（1）水对物块上下表面的压强各是多少？
（2）物体上下表面受到的压力各是多少？

Answer 1

分析 （1）由图可知，物块上下表面距离水面的深度，根据p=ρgh求出水对物块上下表面的压强；
（2）由图可知正方体物块的边长可求底面积，根据F=pS求出物体上下表面受到的压力．

解答 解：（1）由图可知，物块上下表面距离水面的深度分别为：
h_上=h₁-h₃=10m-7m=3m，h_下=h₁-h₂=10m-5m=5m，
则水对物块上下表面的压强：
p_上=ρgh_上=1.0×10³ kg/m³×10N/kg×3m=3×10⁴Pa，p_下=ρgh_下=1.0×10³ kg/m³×10N/kg×5m=5×10⁴Pa；
（2）由图可知，正方体物块的边长：
L=h₃-h₂=7m-5m=2m，
正方体物块的底面积：
S=L₂=（2m）²=4m²，
由p=$\frac{F}{S}$可得，物体上下表面受到的压力分别为：
F_上=p_上S=3×10⁴Pa×4m²=1.2×10⁵N，F_下=p_下S=5×10⁴Pa×4m²=2×10⁵N．
答：（1）水对物块上下表面的压强分别为3×10⁴Pa、5×10⁴Pa；
（2）物体上下表面受到的压力分别为1.2×10⁵N、2×10⁵N．

点评 本题考查了液体压强公式和固体压强公式的应用，从图象读出物块上下表面距离水面的深度以及正方体物块的边长是关键．