Question

3．边长是0.1米的正方体，浸在水里，上表面距液面10厘米．则：
（1）物体上表面受到的压力是多少牛顿？
（2）下表面受到的压力是多少牛顿？
（3）所受的浮力是多少牛顿？（取=10牛/千克）

Answer 1

分析 （1）（2）根据p=ρ_液gh求出压强，根据F=pS求出压力；
（3）根据压力差法计算浮力的大小．

解答 解：
（1）已知上表面距液面10厘米，则物体上表面受到水的压强：
p_上=ρ_水gh_上=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa，
正方体的面积：
S=0.1m×0.1m=10^-2m²，
由p=$\frac{F}{S}$得正方体上表面受到的压力：
F_上=p_上S=1000Pa×10^-2m²=10N；
（2）正方体下表面受到的压强：
p_下=ρ_水gh_下=1.0×10³kg/m³×10N/kg×（0.1+0.1）m=2000Pa；
正方体下表面受到的压力：
F_下=p_下S=2000Pa×10^-2m²=20N；
（3）由压力差法可得，正方体受到的浮力为：
F_浮=F_下-F_上=20N-10N=10N．
答：（1）物体上表面受到的压力是10N；
（2）下表面受到的压力是20N；
（3）正方体所受的浮力是10N．

点评 此题考查了液体压强和压力计算以及浮力计算，是综合性题目但难度不大．