Question

2．如图所示，将一边长为10cm的正方形物块，放入盛有水的水槽内，待物块静止时，其下表面距水面6cm，（g取10N/kg）．求：
（1）水对物体下表面的压强大小；
（2）水对物体下表面压力的大小；
（3）若将物块全部浸没在水中，求物块受到水的浮力大小．

Answer 1

分析 （1）已知物块下表面的水深，根据p=ρgh求出下表面受到水的压强；
（2）求出物块的表面积，即受力面积，根据p=$\frac{F}{S}$即可得出下表面受到水的压力大小；
（3）求出物块的体积，即排开水的体积，利用浮力公式计算浮力大小．

解答 解：（1）物块下表面受到水的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.06m=600Pa；
（2）物块的表面积S=L²=（10cm）²=100cm²=1×10^-2m²，
根据p=$\frac{F}{S}$可得，下表面受到水的压力大小：
F=pS=600Pa×1×10^-2m²=6N；
（3）若将物块全部浸没在水中，则其排开水的体积：
V_排=V=L³=（10cm）³=1000cm³=1×10^-3m³，
物块受到水的浮力大小：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-3m³=10N．
答：（1）物块下表面受到水的压强为600Pa；
（2）物块下表面受到水的压力为6N；
（3）若将物块全部浸没在水中，物块受到水的浮力大小为10N．

点评 本题为力学综合题，考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理的掌握和运用，虽知识点多，综合性强，但难度不不是很大，要求细心解答避免出错．