Question

4．将棱长为10cm的实心正方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯中，待木块静止时，从杯中溢出500g水，（g取10N/kg）．求：
（1）木块受到的浮力；
（2）木块的密度；
（3）木块下表面受到水的压强．

Answer 1

分析 （1）知道溢出水质量，利用重力公式求木块排开水的重力，再根据阿基米德原理求木块受到的浮力；
（2）知道正方体木块的边长求出木块的体积；根据漂浮条件求出木块重，进而求出木块的质量；最后利用密度公式求木块的密度；
（3）根据浮力产生的原因（物体上下表面产生的压力差），求出下表面受到的压力，再根据压强公式求木块下表面受到的水的压强．

解答 解：
（1）木块受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=0.5kg×10N/kg=5N；
（2）木块的体积：
V_木=（0.1m）³=1×10^-3m³，
因为木块漂浮，
所以G_木=F_浮=5N，
因为G_木=m_木g=ρ_木V_木g，
所以木块的密度：
ρ_木=$\frac{G}{g{V}_{木}}$=$\frac{5N}{10N/kg×1×1{0}^{3}{m}^{3}}$=0.5×10³kg/m³；
（3）木块下表面受到的水的压力：
F=F_浮=5N，
S=0.01m²，
木块下表面受到的水的压强：
p=$\frac{F}{s}$=$\frac{5N}{0.01{m}^{2}}$=500Pa．
答：（1）木块受到的浮力为5N；
（2）木块的密度为0.5×10³kg/m³；
（3）木块下表面受到的水的压强为500Pa．

点评 本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、压强公式的掌握和运用，虽难度不大，但知识点多、综合性强，属于难题．