Question

9．一个边长是0.1m的正方体小木块，质量为0.6kg．（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）
（1）求小木块的重力．
（2）把它放在水平地面上，求它对地面的压强．
（3）如果把它放在水中，静止时如图所示，请画出小木块受到的力的示意图，并求小木块排开水的体积．

Answer 1

分析 （1）知道小木块的质量，根据G=mg求出小木块的重力；
（2）水平面上物体的压力和自身的重力相等，根据面积公式求出正方体小木块的底面积即为受力面积，根据p=$\frac{F}{S}$求出对地面的压强；
（3）由图可知，木块漂浮在水面上，受到重力和浮力的大小相等，重力的方向竖直向下，浮力方向竖直向上，作用点在木块重心上，据此作出示意图，再根据阿基米德原理求出排开水的体积．

解答 解：（1）小木块的重力：
G=mg=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）把木块放在水平地面上，对地面的压力：
F=G=6N，
受力面积：
S=L²=（0.1m）²=0.01m²，
对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6N}{0.01{m}^{2}}$=600Pa；
（3）由图可知，木块漂浮在水面上，受到的浮力和重力相等，
即F_浮=G=6N，
重力方向竖直向下，浮力方向竖直向上，力的作用点画在重心上，力的示意图如下图所示：

由F_浮=ρgV_排可得，小木块排开水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{6N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=6×10^-4m³．
答：（1）小木块的重力为6N；
（2）把它放在水平地面上，它对地面的压强为600Pa；
（3）小木块受到的力的示意图如上图所示，小木块排开水的体积为6×10^-4m³．

点评 本题考查了重力、压强和排开水体积的计算以及受力示意图的作图，要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等．