Question

16．容器中盛有水，有一個邊長為10cm的立方體浸沒在水中．已知它的下表面受到水向上的壓力是20N．求：
（1）它的每個表面的表面積是多少m²？
（2）它的下表面受到的水的壓強是多大？
（3）它的上表面受到的向下的壓力是多大？
（4）它所受到的水的浮力是多大？（取g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)S=a²求出立方體的每個表面積；
（2）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出下表面受到水的壓強；
（3）（4）先根據(jù)V=a³求出立方體的體積，然后根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出立方體受到的浮力，根據(jù)上下表面壓力差求出立方體上表面受到的壓力；

解答 解：（1）每個表面的表面積：
S=a²=0.1m×0.1m=0.01m²；
（2）它的下表面受到的水的壓強：
p_下=$\frac{{F}_{下}}{S}$=$\frac{20N}{0.01{m}^{2}}$=2000Pa；
（3）（4）立方體的體積：
V=a³=（0.1m）³=0.001m³；
立方體受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.001m³=10N；
由于浮力等于上下表面的壓力差，所以立方體上表面受到的壓力：
F_上=F_下-F_浮=20N-10N=10N．
答：（1）它的每個表面的表面積是0.01m²；
（2）它的下表面受到的水的壓強是2000Pa；
（3）它的上表面受到的向下的壓力是10N；
（4）它所受到的水的浮力是10N．

點評 本題考查液體壓強、壓力和浮力的計算．浸在液體或氣體里的物體受到液體或氣體向上托的力叫做浮力，浮力的產(chǎn)生原因是因為物體下表面受到向上的壓力大于物體上表面受到的向下的壓力．