Question

16．容器中盛有水，有一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的立方體浸沒(méi)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(gè)表面的表面積是多少m²？
（2）它的下表面受到的水的壓強(qiáng)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(gè)表面積；
（2）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出下表面受到水的壓強(qiáng)；
（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(gè)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(qiáng)：
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(gè)表面的表面積是0.01m²；
（2）它的下表面受到的水的壓強(qiáng)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(diǎn)評(píng) 本題考查液體壓強(qiáng)、壓力和浮力的計(jì)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?yàn)槲矬w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．