Question

如圖所示，容器重為16N，底面積100cm²，容器中裝有水，水中有一個木塊被細線系著并完全浸沒在水中，已知水重200N，木塊的體積為4dm³，木塊的密度為0.6×10³kg/m³，g取10N/kg，
試求：（1）容器對桌面的壓強是多少？木塊受到的浮力是多大？
（2）若繩子斷了，最終木塊漂浮在水面上時，所受的浮力為多大？

Answer 1

解：（1）木塊的質量m=ρ_木?V=0.6×10³kg/m³?4dm³=2.4kg
木塊所受重力G_木=mg=2.4kg×10N/kg=24N
容器對桌面的壓力F=G_木+G_水+G_容=240N
容器對桌面的壓強P===2.4×10⁴Pa；
木塊所受浮力F_浮=ρ_水?gV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4×10^-3m³=40N；
（2）木塊漂浮在水面上時，所受的浮力等于木塊的重力F_浮′=G_木=24N．
答：（1）容器對桌面的壓強是2.4×10⁴Pa；木塊受到的浮力是40N；
（2）當繩子斷了，木塊漂浮時，受的浮力是24N．
分析：（1）容器對桌面的壓強屬固體壓強，因此要求出總重力，再除以容器與桌面的接觸面積；木塊受到的浮力可通過浮力公式直接計算得出；
（2）木塊漂浮時所受的浮力等于它自身的重力，因此，求出重力即可得到浮力的大小．
點評：固體壓強的計算要利用公式p=，木塊在水中的浮力要利用浮力的公式來計算，木塊漂浮時的浮力要利用漂浮的條件來求，因此，解題時選對方法才能起到事半功倍的效果．