Question

18．一个质量为0.6kg，边长为0.1m的正方体物块，放置在水平地面上，g取10N/kg．
求：（1）物块重力的大小；
（2）物块对地面的压强；
（3）若将物块放入足够多的水中，物块静止时排开水的体积．

Answer 1

分析 （1）已知正方体物块质量，g取10N/kg，利用公式G=mg求物体的重力；
（2）要求物块对地面的压强，应先知道物块对地面的压力，由于接触面水平，压力等于重力，再利用s=a²求出正方体物块与水平地面的接触面积，最后利用p=$\frac{F}{S}$求物块对地面的压强；
（3）应先计算出物体的密度，再比较物体和水的密度大小，利用物体的浮沉条件判断物块的浮沉情况，再根据F_浮=ρ_水gV_排求出排开水的体积．

解答 解：
（1）物体的重力G=m=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）物体对地面的压力F=G=6N，
物体与水平地面的接触面积S=a²=（0.1m）²=0.01m²，
物块对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6N}{0.01{m}^{2}}$=600Pa；
（3）物体的体积V=a³=（0.1m）³=0.001m³，
物体的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.6kg}{0.001{m}^{3}}$=0.6×10³kg/m³＜1×10³kg/m³，
因为物体密度小于水的密度，所以物体在水中处于漂浮状态，所以F_浮=G=6N，
由F_浮=ρ_水gV_排得物块静止时排开水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{6N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=6×10^-4m³．
答：（1）物块重力的大小为6N；
（2）物块对地面的压强为600Pa；
（3）物块静止时排开水的体积为6×10^-4m³．

点评 此题主要考查的是学生对重力、压强、密度、浮力计算公式的理解和掌握，弄清楚物体在水中的状态是解决此题的关键，也是本题的难点．