Question

17．如图所示，水面漂浮着一个正方体木块．
（1）请利用浮力与二力平衡知识推导：漂浮在水面上的木块质量和它排开水的质量相等．
（2）若正方体木块边长为10m，木块浸入水中的深度为6cm，求木块受到的浮力．
（3）求该木块下表面受到水的压力．

Answer 1

分析 （1）漂浮在水面上的木块处于静止状态，此时受重力和浮力作用，二者是一对平衡力，然后根据漂浮时，浮力等于重力，据此推导即可．
（2）已知正方体木块边长为10m，可求得其底面积，知道木块浸入水中的深度，可求得V_排，然后利用F_浮=ρ_水gV_排可求得木块受到的浮力．
（3）根据浮力产生的原因求得该木块下表面受到水的压力．

解答 解：（1）漂浮在水面上的木块，受重力和浮力作用，二者是一对平衡力，即F_浮=G，
即ρ_水gV_排=ρ_木gV，
由此可知ρ_水V_排=ρ_木V，
即m_排=m_木，
（2）S_木=10m×10m=100m²，h=6cm=0.06m，
V_排=S_木h=100m²×0.06m=6m³，
木块受到的浮力F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×6m³=6×10⁴N，
（3）根据浮力产生的原因：上下表面受到的压力差，可知，
该木块下表面受到水的压力F_下=F_浮=6×10⁴N，
答：（1）见解答部分；
（2）木块受到的浮力为6×10⁴N．
（3）该木块下表面受到水的压力6×10⁴N．

点评 本题考查漂浮条件、二力平衡条件和浮力产生的原因等知识点的理解和掌握，难度不大，是一道基础题，计算时注意单位的统一．