Question

17．邊長為0.1m的正方體木塊，漂浮在水面上時，有$\frac{2}{5}$的體積露出水面，如圖甲所示．將木塊從水中取出，放入另一種液體中，并在木塊表面上放一重2N的石塊．靜止時，木塊上表面恰好與液面相平，如圖乙所示．取g=10N/kg，已知水的密度ρ_水=1.0×10³kg/m³．求：
（1）圖甲中木塊受的浮力大小；
（2）圖乙中液體的密度；
（3）圖乙中木塊下表面受到液體的壓強．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意，求出物體所排開水的體積，由阿基米德原理解題；
（2）根據(jù)物體的漂浮特點，由阿基米德原理解題；
（3）根據(jù)液體內(nèi)部壓強的特點，由p=ρgh求解．

解答 解：（1）由阿基米德原理可得：
F_浮=ρ_水V_排g=1.0×10³kg/m³×（0.1m）³×（1-$\frac{2}{5}$）×10N/kg=6N；
（2）木塊的重力：G_木=F_浮=6N，
木塊表面上放一重2N的石塊，當(dāng)它靜止時，F(xiàn)'_浮=G_總，
即ρ_液V_木g=G_木+G_石，
液體的密度：ρ_液=$\frac{{G}_{木}+{G}_{石}}{g{V}_{木}}$=$\frac{6N+2N}{10N/kg×（0.1m）^{3}}$=0.8×10³kg/m³．
（3）圖乙中木塊下表面受到液體的壓強：p=ρ_乙gh=0.8×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=800Pa．
答：（1）圖甲中木塊受的浮力為6N；
（2）圖乙中液體的密度為0.8×10³kg/m³；
（3）圖乙中木塊下表面受到液體的壓強為800Pa．

點評 本題考查阿基米德原理的運用，要理解物體漂浮時的特點，掌握液體內(nèi)部壓強的運算．