Question

4．一个边长为10cm的正方体石蜡块，质量是900g，求：
（1）石蜡块的密度？
（2）将石蜡块浸没在水中后轻轻地自然释放，判断石蜡块静止后在水中的状态，并计算此时它受到的浮力是多少？
（3）石蜡块静止后，其下表面受到的水的压强是多大？（g取10N/kg，ρ_水=1×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）已知石蜡块的质量、体积，根据ρ=$\frac{m}{V}$，可求得石蜡块的密度；
（2）根据ρ_蜡＜ρ_水，蜡块漂浮则浮力等于重力；
（3）因为漂浮蜡块收到的浮力等于下表面受到的压力，根据p=$\frac{F}{S}$可求压强．

解答 解：（1）已知蜡块的边长，则体积为，V=a³=（10cm）³=1000cm³；质量，m=900g；
蜡块的密度，ρ_蜡=$\frac{m}{V}$=$\frac{900g}{1000c{m}^{3}}$=0.9g/cm³；
（2）因为ρ_蜡＜ρ_水，所以蜡块在水中将上浮直至漂浮在水面上，
由于蜡块漂浮，故F_浮=G_蜡=m_蜡g=0.9kg×10N/kg=9N；
（3）由于蜡块漂浮下表面受到的压力等于浮力，
故有，F=F_浮=p_下S，
所以，p_下=$\frac{{F}_{浮}}{S}$=$\frac{9N}{0.1m×0.1m}$=900pa．
答：（1）石蜡块的密度0.9g/cm³；
（2）将石蜡块浸没在水中后轻轻地自然释放，石蜡块静止后在水中的状态，是漂浮，此时它受到的浮力是9N；
（3）石蜡块静止后，其下表面受到的水的压强是900pa．

点评 本题考查了密度、压强及浮力的计算，知识点比较多，熟记密度、压强及浮力的计算公式及其公式变形是解答本题的关键，是一道综合性好的题目．