Question

4．如图所示，将边长为10cm的正方体木块，放入盛有水的水槽内，待木块静止时，其下表面距水面6cm．已知ρ_水=1.0×10³ kg/m³  g取10N/kg，求
（1）木块下表面受到水的压强大小？
（2）木块受到的浮力大小？
（3）木块的密度大小？

Answer 1

分析 （1）知道木块静止时下表面距水面的距离，根据p=ρgh求出受到水的压强；
（2）根据V=Sh求出木块排开水的体积，根据阿基米德原理求出受到的浮力；
（3）根据V=L³求出木块的体积，木块漂浮时受到的浮力和自身的重力学的，根据ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{gV}$求出木块的密度．

解答 解：（1）木块下表面所处的深度：h=6cm=0.06m，
木块下表面受到水的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.06m=600Pa；
（2）正方体木块排开水的体积：
V_排=L²h=（10cm）²×6cm=600cm³=6×10^-4m³，
木块受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×6×10^-4m³=6N；
（3）正方体木块的体积：
V_排=L³=（10cm）³=1000cm³=1×10^-3m³，
因木块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，
所以，木块的重力：G=F_浮=6N，
则木块的密度：
ρ_木=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{gV}$=$\frac{6N}{10N/kg×1×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.6×10³kg/m³．
答：（1）木块下表面受到水的压强为600Pa；
（2）木块受到的浮力为6N；
（3）木块的密度为0.6×10³kg/m³．

点评 本题考查了液体压强公式、阿基米德原理、物体浮沉条件、重力公式和密度公式的应用，计算过程要注意单位的换算．