题目内容

4.一边长为0.1m的正方体物体,质量为0.6kg,将其平放在水平地面上时,物体对地面的压强为600Pa.用手将该物体按入盛水的烧杯中浸没,此时水对烧杯底部的压强为p1.松手后,该物体将上浮(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),最终物体在水中静止,此时所受浮力为6N,水对烧杯底部的压强为p2,则p2大于 p1(选填“大于”、“小于”或“等于”).(g=10N/kg)(整个过程,水未溢出)

分析 将物块放在水平地面上对地面的压力和自身的重力相等,受力面积为物块的底面积,利用p=$\frac{F}{S}$求出对地面的压强;求得物块的密度,然后与水的密度比较即可知物体的浮沉情况;根据物体的漂浮特点,所受浮力等于物体的重力;根据液体内部压强的特点,p=ρgh进行判断压强变化.

解答 解:物块的重力:G=mg=0.6kg×10N/kg=6N,
将物块放在水平地面上时,对地面的压力:F=G木=6N,
受力面积:S=(0.1m)2=0.01m2,
对地面的压强:
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{0.6N}{0.01{m}^{2}}$=600Pa;
物块的体积V=(0.1m)3=0.001m3,
物块的密度ρ物=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.6kg}{0.001{m}^{3}}$=0.6×103kg/m3,因为ρ物<ρ水,
所以则松手后,该物体将上浮,最终静止时会漂浮在水面上,即所受浮力与重力相等,F浮=G=6N;
物块在水面上漂浮时会排开一部分水,由于水未溢出,可知容器水面的高度会上深,由p=ρgh可得,水对容器底部的压强会增大.
故答案为:600;上浮;6;大于.

点评 本题考查了物体浮沉条件和压强公式、密度公式的综合应用,利用好漂浮条件以及知道水平面上物体的压力等于自身的重力是关键.

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