Question

【题目】某容器放在水平桌面上，盛有足量的水，现将体积为1.25×10-4 m3，质量为0.4kg的实心正方体放入水中，正方体不断下沉，直到沉底，如图所示。知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：

（1）正方体受到的重力的大小；

（2）正方体浸没在水中受到的浮力的大小；

（3）容器底部对正方体的支持力的大小和正方体对容器底部的压强。

Answer 1

【答案】（1）4N （2）1.25N（3）2.75N 1100Pa

【解析】

（1）．正方体受到的重力为：

G=mg=0.4kg×10N/kg=4N。

（2）．正方体浸没在水中时，排开水的体积等于自身体积，则其受到的浮力为：

===1.25N。

（3）．正方体沉底后处于静止，受平衡力，此时受到重力、浮力、容器底的支持力三个力作用，则G=F浮+F支，则容器底部对正方体的支持力大小为：

F支= G-F浮=4N-1.25N=2.75N；

正方体体积为1.25×10-4 m3，则其边长为：

a==0.05m，

正方体的底面积为：

S=a2=（0.05m）2=0.0025m2。

因正方体对容器底的压力与容器底对正方体的支持力是一对相互作用力，所以F压=F支=2.75N，

则正方体对容器底部的压强为：

p===1100Pa。

答：（1）．正方体受到的重力的大小为4N；

（2）．正方体浸没在水中受到的浮力的大小1.25N；

（3）．容器底部对正方体的支持力大小为2.75N；正方体对容器底部的压强为1100Pa。