Question

19．如图所示，木块的质量为5kg，木块放入水中后，容器的水面高度为40cm，求：（g=10N/kg）
（1）木块在水中受到的浮力；
（2）木块排开的水的体积；
（3）此时容器底受到水的压强；
（4）如果容器底面积为4×10^-2m²，则容器底受到水的压力．

Answer 1

分析 （1）已知木块漂浮，漂浮时受到的浮力等于自身的重力；
（2）根据F_浮=ρ_水gV_排可求得木块排开的水的体积；
（3）已知水的深度，根据公式p=ρgh可求容器底受到水的压强；
（4）根据求得的容器底受到水的压强，已知容器底面积，利用p=$\frac{F}{S}$可求容器底受到水的压力．

解答 解：（1）已知木块漂浮在水面上，则木块受到的浮力F_浮=G_木=mg=5kg×10N/kg=50N；
（2）由F_浮=ρ_水gV_排可得，木块排开的水的体积V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{50N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-3m³，
（3）容器的水面高度h=40cm=0.4m，
此时容器底受到水的压强p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.4m=4×10³Pa；
（4）由p=$\frac{F}{S}$可得，容器底受到水的压力F=pS=4×10³Pa×4×10^-2m²=160N．
答：（1）木块在水中受到的浮力为50N；
（2）木块排开的水的体积为5×10^-3m³；
（3）此时容器底受到水的压强为4×10³Pa；
（4）容器底受到水的压力为160N．

点评 本题考查液体压强、浮力、压力的计算，要知道物体漂浮时受到的浮力等于自身的重力；难易程度适中．