Question

11．将一边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内．待木块静止时，从杯中溢出600g水，如图所示．求：（计算时取g=10N/kg）
（1）木块受到的浮力；
（2）木块的密度；
（3）木块下表面受到水的压强．

Answer 1

分析 （1）知道溢出水（木块排开水）的体积，利用密度公式和重力公式求木块排开水的重力，再根据阿基米德原理求木块受到的浮力；
（2）知道正方体的边长求出木块的体积；根据漂浮条件求出木块重，再利用密度公式和重力公式求出木块的质量；最后利用密度公式求木块的密度；
（3）已知木块漂浮，木块下表面受到水的压力等于浮力，再利用p=$\frac{F}{S}$可求得木块下表面受到水的压强．

解答 解：（1）木块受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）木块的体积：
V_木=（0.1m）³=1×10^-3m³，
木块漂浮，
G_木=F_浮=6N，
G_木=m_木g=ρ_木V_木g，
木块的密度：
ρ_木=$\frac{G}{g{V}_{木}}$=$\frac{6N}{10N/kg×1×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.6×10³kg/m³；
（3）木块漂浮，木块下表面受到水的压力F=F_浮=6N，
下表面受到水的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6N}{0.01{m}^{2}}$=600Pa．
答：（1）木块受到的浮力为6N；
（2）木块的密度为0.6×10³kg/m³；
（3）木块下表面受到水的压强为600Pa．

点评 本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、的掌握和运用，虽难度不大，但知识点多、综合性强，有一定难度．