Question

13．如图所示，边长为0.1米的正方体，浸入水中的深度为0.05米，该正方体底部受到水的压强为490帕，受到水的压力为4.9牛．若将该正方体全部浸没在水中，它下表面受到水的压力将变大（选填“变小”、“不变”或“变大”）．

Answer 1

分析 （1）已知正方块下表面所处的水的深度，根据p=ρgh求出下表面受到水的压强．
（2）求出正方体底部面积，利用公式F=pS计算受到水的压力．
（3）若将该正方体全部浸没在水中，根据下表面所处的水的深度变化，利用p=ρgh判断出压强变化，利用F=pS判断压力变化．

解答 解：（1）正方体浸入水中的深度为0.05米，则下表面受到的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×0.05m=490Pa；
（2）该正方体底部面积S_底=（0.1m）²=1×10^-2m²，
由p=$\frac{F}{S}$可知所受水的压力：
F=pS_底=490Pa×1×10^-2m²=4.9N．
（3）若将该正方体全部浸没在水中，下表面所处的水的深度增加时，根据p=ρgh可知压强变大，根据F=pS可知面受到的水的压力变大．
故答案为：490；4.9；变大．

点评 此题考查浮力的大小计算、浮力产生的原因，要掌握浮力的计算公式F_浮=ρ_液gV_排，同时考查了浸在液体中的物体所受浮力与哪些因素有关．