Question

14．有一正方體木塊，邊長為10cm，靜止時漂浮在水面上，如圖所示，此時它排開水的質量為600g，g取10N/kg．求：
（1）木塊靜止時受到的浮力大小；
（2）木塊下表面受到水的壓力大小；
（3）木塊下表面受到水的壓強大��；
（4）木塊下表面浸入水中的深度；
（5）木塊的質量；
（6）木塊的密度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)阿基米德原理可知，木塊受到的浮力等于排開水的重力，結合G=mg即可求出木塊受到的浮力；
（2）因為木塊漂浮，所以木塊下表面受到水的壓力與木塊受到的浮力相等；
（3）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$即可求出木塊下表面受到水的壓強；
（4）根據(jù)p=ρgh即可求出木塊下表面浸入水中的深度；
（5）因為木塊漂浮，根據(jù)阿基米德原理推理可知，木塊的質量與排開水的質量相等；
（6）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$即可求出木塊的密度．

解答 解：（1）m_排=600g=0.6kg；
木塊靜止時受到的浮力：F_浮=G_排=m_排g=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）木塊下表面受到水的壓力：F=F_浮=6N；
（3）木塊的邊長為10cm=0.1m，
木塊下表面受到水的壓強：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6N}{0.1m×0.1m}$=600Pa；
（4）由p=ρgh可得，木塊下表面浸入水中的深度：h=$\frac{p}{ρg}$=$\frac{600Pa}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.06m；
（5）木塊的質量：m=m_排=600g=0.6kg；
（6）木塊的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.6kg}{0.1m×0.1m×0.1m}$=0.6×10³kg/m³．
答：（1）木塊靜止時受到的浮力為6N；
（2）木塊下表面受到水的壓力為6N；
（3）木塊下表面受到水的壓強為600Pa；
（4）木塊下表面浸入水中的深度為0.06m；
（5）木塊的質量為600g；
（6）木塊的密度為0.6×10³kg/m³．

點評 本題綜合考查阿基米德原理、壓強公式、密度公式的應用，關鍵明確物體漂浮時，浮力等于重力等于排開液體的重力．