Question

6．將邊長是10cm的實心立方體木塊輕輕地放入盛滿水的大燒杯內．待木塊靜止時，從杯中溢出750g水，如圖所示：求：
（1）木塊受到的浮力；
（2）木塊的密度；
（3）木塊下表面受到的水的壓強（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道溢出水（木塊排開水）的質量，利用重力公式求木塊排開水的重力，再根據阿基米德原理求木塊受到的浮力；
（2）知道正方體的邊長求出木塊的體積；根據漂浮條件求出木塊重，再利用密度公式和重力公式求出木塊的質量；最后利用密度公式求木塊的密度；
（3）根據浮力產生的原因（物體上下表面產生的壓力差），求出下表面受到的壓力，再根據壓強公式求木塊下表面受到的水的壓強．

解答 解：（1）木塊受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=0.75kg×10N/kg=7.5N；
（2）木塊的體積：
V_木=（0.1m）³=1×10^-3m³，
木塊漂浮，
則G_木=F_浮=6N，
根據G=mg和ρ=$\frac{m}{V}$可得，G_木=m_木g=ρ_木V_木g，
則木塊的密度：
ρ_木=$\frac{G}{g{V}_{木}}$=$\frac{7.5N}{10N/kg×1×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.75×10³kg/m³；
（3）木塊下表面受到的水的壓力：
F=F_浮=7.5N，
S=0.01m²，
所以，木塊下表面受到的水的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{7.5N}{0.01{m}^{2}}$=750Pa．
答：（1）木塊受到的浮力為7.5N；
（2）木塊的密度為0.75×10³kg/m³；
（3）木塊下表面受到的水的壓強為750Pa．

點評 本題考查了學生對密度公式、重力公式、阿基米德原理、壓強公式的掌握和運用，涉及到的知識點多、綜合性強，屬于難題．