Question

如图所示，盛有一定量水的平底玻璃管竖直浮在水面上．玻璃管的底面积为5cm²，玻璃管和其中的水共重0.5N（g取10N/kg）．求：
（1）玻璃管受到的浮力是多大？
（2）玻璃管底部受到管外水对它向上的压强是多大？
（3）玻璃管浸入水中的深度是多大？

Answer 1

分析：（1）玻璃管漂浮，玻璃管受到的浮力等于玻璃管和其中水的总重力．
（2）（3）根据浮力公式求出玻璃管排开液体的体积，已知底面积，可求玻璃管底在水中所处的深度，根据液体压强公式P=ρgh即可求得玻璃管底部受到管外水对它向上的压强．

解答：解：（1）F_浮=G=0.5N．
（2）因为F_浮=ρgV_排，
所以V排=

F浮

ρg

=

0.5N

1000kg/m3×10N/kg

=5×10-5m3，
玻璃管浸入水中的深度h=

V排

S

=

5×10-5m3

5×10-4m2

=0.1m．
玻璃管底部受到管外水对它向上的压强P=ρgh=1000kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa．
（3）由（2）知：玻璃管浸入水中的深度等于0.1m．
答：玻璃管受到的浮力等于0.5N，玻璃管底部受到管外水对它向上的压强为1000Pa，玻璃管浸入水中的深度等于0.1m．

点评：本题考查物体漂浮时浮力和重力的关系，根据浮力公式求出浸入的深度，再根据液体压强公式求出底部所受压强，本题的关键是浮力公式和液体压强公式的应用．