Question

佳佳冷飲店在顧客購買果汁飲料后會免費為其提供冰塊，下圖是一杯果汁飲料中放有冰塊的示意圖．已知該飲料的密度為0.98×10³ kg/m³，冰塊質量為20g，冰的密度為0.9×10³ kg/m³，杯子內部底面積為50cm²，杯中飲料的深度為10cm．
求：（1）冰塊所受的浮力；（2）杯底所受的壓力．

Answer 1

解：（1）∵冰塊漂浮，
∴F_浮=G_冰=m_冰g=20g×10^-3kg×10N/kg=0.2N；
（2）杯底受到的壓強：
p=ρgh=0.98×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=980Pa，
杯底受到的壓力：
F=ps=980Pa×50×10^-4m²=4.9N．
答：（1）冰塊所受的浮力為0.2N；（2）杯底所受的壓力為4.9N．
分析：（1）知道冰塊的質量，利用重力公式求冰塊重，再利用漂浮條件求冰塊受到的浮力；
（2）知道飲料深度h，利用液體壓強公式求杯底受到的壓強，再利用壓強定義式求杯底受到的壓力．
點評：本題考查了學生對重力公式、物體的漂浮條件、液體壓強公式、壓強定義式的掌握和運用，只有圓柱形、方形容器，液體對容器底的壓力等于液體重F=G，上口大、下口小的容器F＜G，上口小、下口大的容器F＞G．