Question

15．一个边长为1分米的正方体，全部浸入水中，上表面与水平面平行且距水面0.5米，上表面受到的水的压力是50牛，下表面受到水的压力是60牛，此物体受到水的浮力是10牛．

Answer 1

分析 （1）根据面积公式求出正方体的上、下表面的面积，知道上表面所处的深度，根据p=ρgh求出上表面受到的水的压强，再根据p=$\frac{F}{S}$求出上表面受到的水的压力；
（2）根据题意求出下表面所处的深度，根据p=ρgh求出下表面受到的水的压强，根据F=pS求出下表面受到的水的压力；
（3）物体下表面受到的水的压力减去上表面受到的水的压力即为此物体受到水的浮力．

解答 解：（1）正方体的上、下表面的面积：
S=L²=（1dm）²=1dm²=0.01m²，
上表面受到的水的压强：
p_上=ρgh_上=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.5m=5000Pa，
由p=$\frac{F}{S}$可得，上表面受到的水的压力：
F_上=p_上S=5000Pa×0.01m²=50N；
（2）下表面所处的深度：
h_下=L+h_上=0.1m+0.5m=0.6m，
下表面受到的水的压强：
p_下=ρgh_下=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.6m=6000Pa，
下表面受到的水的压力：
F_下=p_下S=6000Pa×0.01m²=60N，
（3）物体受到的浮力：
F_浮=F_下-F_上=60N-50N=10N．
故答案为：50；60；10．

点评 本题考查学生对液体压强、压力和浮力计算方法的掌握情况，要明确浮力产生的原因是物体上下底面受到液体的压力不同造成的．