Question

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600g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取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=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）木塊的體積：
V_木=（0.1m）³=1×10^-3m³，
∵木塊漂浮，
∴G_木=F_浮=6N，
∵G_木=m_木g=ρ_木V_木g，
∴木塊的密度：
ρ_木=

G

gV木

=

6N

10N/kg×1×10-3m3

=0.6×10³kg/m³；
（3）木塊下表面受到的水的壓力：
F=F_浮=6N，
∵S=0.01m²，
∴木塊下表面受到的水的壓強：
p=

F

S

=

6N

0.01m2

=600Pa．
答：（1）木塊受到的浮力為6N；
（2）木塊的密度為0.6×10³kg/m³；
（3）木塊下表面受到的水的壓強為600Pa．

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，雖難度不大，但知識點多、綜合性強，屬于難題．