Question

3．如圖所示，一個圓柱形容器，底面積為100cm²，內盛滿20cm深的水，現把一塊質量為120g、密度為0.6×10³ kg/m³的木塊放入水中．
（1）求木塊在水中靜止時所受浮力，方向如何？
（2）水對容器底部的壓強及壓力是多少？（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道木塊的質量，利用G=mg求木塊的重力；再利用物體的漂浮條件求木塊受到的浮力，浮力的方向是豎直向上的；
（2）把木塊放入水中漂浮，水深不變，可以利用p=ρgh計算水對容器底的壓強，再利用F=pS求壓力．

解答 解：
（1）木塊的重力：
G_木=m_木g=0.12kg×10N/kg=1.2N，
因為ρ_木=0.6×10³ kg/m³＜ρ水，
所以木塊木塊漂浮在水面上，
所以木塊受到的浮力：
F_浮=G_木=1.2N，浮力的方向是豎直向上的；
（2）因為原來盛滿水，把木塊放入水中漂浮，水深不變，
水對容器底的壓強：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2000Pa，
水對容器底的壓力：
F=pS=2000Pa×100×10^-4m²=20N．
答：（1）木塊在水中靜止時所受浮力為1.2N，方向豎直向上；
（2）水對容器底部的壓強為2000Pa，壓力為20N．

點評 本題考查了重力公式、密度公式、壓強公式和物體漂浮條件的應用，計算時注意原來盛滿水，把木塊放入水中漂浮，水深不變．