Question

13．用手将一质量为500g边长为10cm的正方体物块浸没与水中，使物块上表面离水面20cm，求：
（1）正方体物块上、下表面受到的压强
（2）正方体物块上、下表面受到的压力
（3）该物块受到的浮力．

Answer 1

分析 （1）运用液体压强公式p=ρgh，可求压强大小；根据压强定义式变形公式F=PS可求压力．
（2）浮力产生的原因是物体上下表面压力不同，压力差即浮力．

解答 解：（1）上表面所处深度为20cm，即0.2m，上表面的压强为：p_上=ρgh₁=1×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2000Pa；
下表面所处深度为20cm+10cm=30cm=0.3m，下表面的压强为：p_下=ρgh₂=1×10³kg/m³×10N/kg×0.3m=3000Pa；
（2）上下表面的面积为：S=10cm×10cm=100cm²=0.01m²；上表面压力为：F_上=p_上S=2000Pa×0.01m²=20N；
下表面压力为：F_下=p_下S=3000Pa×0.01m²=30N；
（3）物体所受浮力等于上下表面的压力差，即F_浮=F_下-F_上=30N-20N=10N；
答：（1）正方体物块上表面受到压强为2000Pa，下表面受到的压强为3000Pa；
（2）正方体物块上表面受到压力为20N，下表面受到的压力为30N；
（3）该物块受到的浮力为10N．

点评 熟练运用液体压强计算公式，明确浮力产生的运用，是解答此题的关键．