Question

如圖所示，將邊長是10cm的實(shí)心立方體木塊輕輕放入盛滿水的大水槽中．待木塊靜止時(shí)，從水槽中溢出了550g水，g取10N/kg，求：
（1）木塊靜止時(shí)受到的浮力大小；
（2）木塊的密度；
（3）木塊靜止時(shí)下表面受到的水的壓強(qiáng)大小．

Answer 1

分析：（1）已知木塊靜止時(shí)溢出水的質(zhì)量，則可根據(jù)阿基米德原理知道木塊受到的浮力；
（2）先算出木塊排開水的體積，然后比較木塊的體積和排水體積即可知道木塊在水中靜止時(shí)處于漂浮狀態(tài)，當(dāng)物體漂浮時(shí)F_浮=G，由此我們就可以算出木塊的質(zhì)量，最后根據(jù)密度公式即可算出木塊的密度；
（3）木塊漂浮時(shí)水對(duì)木塊下表面的壓力等于木塊受到的浮力，所以要算木塊下表面受到的水的壓強(qiáng)，可根據(jù)壓強(qiáng)公式P=

F

S

算出．

解答：解：（1）木塊排出水的重力：G_排=m_排g=0.55kg×10N/kg=5.5N，
由阿基米德原理可知：F_浮=G_排=5.5N；
（2）木塊排開水的體積：V_排水=

m排

ρ水

=

550g

1g/cm3

=550cm³，
木塊的體積：V_木=10cm×10cm×10cm=1000cm³，
因?yàn)閂_排水＜V_木，
所以木塊在水中靜止時(shí)處于漂浮狀態(tài)，
因?yàn)槠r(shí)浮力等于重力，
則G_木=F_浮，
∵F_浮=G_排，
∴G_木=G_排，則木塊的質(zhì)量：m_木=m_排=550g，
木塊的密度：ρ_木=

m木

V木

=

550g

1000cm3

=0.55g/cm³；
（3）木塊下表面受到的壓力等于木塊受到的浮力，
所以木塊下表面受到水的壓強(qiáng)：p=

F

S

=

5.5N

0.1m×0.1m

=550Pa．
答：（1）木塊受到的浮力是5.5N．
（2）木塊的密度是0.55g/cm³．
（3）木塊下表面受到水的壓強(qiáng)是550Pa．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了學(xué)生對(duì)浮力知識(shí)、密度知識(shí)、壓強(qiáng)知識(shí)的掌握和了解．其中在計(jì)算第（3）問時(shí)，也可以先根據(jù)木塊的排水體積（浸入水中體積）和木塊底面積算出木塊浸入水中的長度，然后根據(jù)液體壓強(qiáng)公式P=ρgh就可以算出木塊下表面受到水的壓強(qiáng)．