Question

有一重8N的立方体木块如图静止在水中，绳子拉力为2N，则木块密度为______kg/m³，当绳子剪断，木块漂浮水面上静止时，木块下底面所受水的压强为______Pa．（g=10N/kg）（提示：木块下底面所受水的压力等于木块所受重力）

Answer 1

【答案】分析：（1）首先对木块进行受力分析，木块静止在水中，绳子拉力为2N，则木块的重力加上绳子的拉力即为木块所受的浮力；由此根据F_浮=ρ_水gV_排的公式变形可求出木块排开水的体积，因木块全部浸没，所以木块排开水的体积即为木块的体积，然后根据木块的重力可求的其质量，再利用ρ=求得木块的密度；
（2）根据（1）求得的木块的体积，可求出其面积，木块下底面所受水的压力等于木块所受重力，再利用P=可求得木块下底面所受水的压强．
解答：解：（1）∵G_木+F_拉=F_浮，
∴木块受到的浮力：
F_浮=8N+2N=10N，
由F_浮=ρ_水gV_排=，得
V_排=V_木===1.0×10^-3m³，
∵G_木=8N，
∴m_木===0.8kg，
则木块的密度：ρ===800kg/m³，
（2）由（1）求得的木块的体积V_木=1.0×10^-3m³，可得木块的边长a=0.1m，
则木块的面积S=0.1m×0.1m=1×10^-2m²，
∵木块下底面所受水的压力等于木块所受重力，即F=G=8N，
∴木块下底面所受水的压强P===800Pa．
故答案为：800；800．
点评：本题为力学综合题，考查了学生对重力公式、密度公式、压强公式、阿基米德原理、力的合成的掌握和运用，最后一问中明确木块下底面所受水的压力等于木块所受重力是本题的关键．