Question

10．如图所示，一个边长为0.1m的正方体M静止浮在水面，物体M的底面与水面平行，浸入水中部分为总体积的$\frac{3}{5}$（g=10N/kg）．
求：（1）M物体下表面在水中的深度．
（2）水对物体下表面产生的向上压强的大小．
（3）M物体受到的浮力．

Answer 1

分析 （1）已知正方体的边长可求得体积，根据浸入水中的部分为总体积的$\frac{3}{5}$，可求得M物体下表面在水中的深度；
（2）求出M物体底面所处的深度即可利用p=ρgh求压强．
（3）已知浸入水中的部分为总体积的$\frac{3}{5}$，F_浮=ρgV_排可求得M物体受到的浮力．

解答 解：（1）M物体的体积V=（0.1m）³=1×10^-3m³，
浸入水中部分的体积V_排=$\frac{3}{5}$×1×10^-3m³=0.6×10^-3m³，
M物体底面积S=0.1m×0.1m=0.01m²，
则M物体下表面在水中的深度h=$\frac{{V}_{排}}{S}$=$\frac{0.6×1{0}^{-3}{m}^{3}}{0.01{m}^{2}}$=0.06m；
（2）水对物体下表面产生的向上压强p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.06m=600Pa．
（3）F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.6×10^-3m³=6N，
答：（1）M物体下表面在水中的深度为0.06m．
（2）水对物体下表面产生的向上压强的大小为600Pa．
（3）M物体受到的浮力为6N．

点评 本题考查浮力、压强等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，本题考查知识点较多，实际是考查对物理知识综合应用的能力．