Question

13．如图所示，边长为L的正方体，全浸在水中，上表面与液面相平行，距液面距离为h，则前、后、左、右各侧面对应部分压强相等、合力为零；上表面受到水的压强为ρ_水gh，则上、下表面的压力差为ρgL³．由此可知，浮力的实质即是液体对物体向上和向下的压力差．

Answer 1

分析 根据物块上、下表面离水面的深度，利用液体压强公式p=ρgh可直接求出上、下表面受到水的压强差，
然后可求物块上下表面受到的压力差，根据F_浮=G_排=ρgV_排可求浮力．

解答 解：已知正方体，全浸在水中，上表面与液面相平行，距液面距离为h，则前、后、左、右各侧面对应部分压强相等，则合力为零；
上表面受到水的压强p_上=ρgh；
下表面受到水的压强p_下=ρg（h+L）；
由p=ρgh可得，物体上表面受到的压力：F_上=ρghS=F=ρghL²；
下表面受到的压力：F_下=ρg（h+L）L²；
上、下表面的压力差△F=F_下-F_上=F_下-F_上=ρg（h+L）L²-ρghL²=ρgL³．
物体受到的浮力：F_浮=G_排=ρgV_排=ρgL³．
由此可知，浮力的实质即是液体对物体向上和向下的压力差．
故答案为：零；ρ_水gh；ρgL³；液体对物体向上和向下的压力差．

点评 本题考查液体压强、压力和浮力的计算．浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上托的力叫做浮力，浮力的产生原因是因为物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力．