Question

12．把重8N，边长为0.1m的正方体物块投入装有足够多水的大容器中，当物块静止时，处于漂浮状态（选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”），此时物体所受浮力大小为8N，物块下表面受到水的压强大小为800Pa．（已知ρ_水=1.0×10³kg/m³，取g=10N/kg）

Answer 1

分析 已知物块的边长，可求物块的体积，已知物块的重力可求物块的质量，根据公式ρ=$\frac{m}{V}$可求物块的密度，再与水的密度进行比较，即可知道物体的在水中的浮沉状态；从而求出物体所受的浮力；再根据物体受到的浮力求出物体排开的水的体积，进一步求出浸入的深度，根据公式p=ρgh求出下表面受到的压强．

解答 解：物块的体积V=（0.1m）³=0.001m³；
物块的质量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{8N}{10N/kg}$=0.8kg；
物块的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.8kg}{0.001{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³＜1.0×10³kg/m³；
即物块的密度小于水的密度，根据浮沉条件可知物块在水中将漂浮；
根据漂浮条件可知，物块受到的浮力F_浮=G=8N；
物块排开水的体积V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{8N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=8×10^-4m³；
浸入的深度h=$\frac{{V}_{排}}{S}$=$\frac{8×1{0}^{-4}{m}^{3}}{0.1m×0.1m}$=0.08m；
物块下表面所受水的压强：
p=ρ_水gh=1000kg/m³×10N/kg×0.08m=800Pa．
故答案为：漂浮；8；800．

点评 本题考查物体的质量、密度、排开水的体积、浮力、液体压强等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是求物体的密度，判断物体在水中的沉浮状态．