Question

有一重8N的立方體木塊如圖靜止在水中，繩子拉力為2N，則木塊密度為________kg/m³，當繩子剪斷，木塊漂浮水面上靜止時，木塊下底面所受水的壓強為________Pa．（g=10N/kg）（提示：木塊下底面所受水的壓力等于木塊所受重力）

Answer 1

800    800
分析：（1）首先對木塊進行受力分析，木塊靜止在水中，繩子拉力為2N，則木塊的重力加上繩子的拉力即為木塊所受的浮力；由此根據F_浮=ρ_水gV_排的公式變形可求出木塊排開水的體積，因木塊全部浸沒，所以木塊排開水的體積即為木塊的體積，然后根據木塊的重力可求的其質量，再利用ρ=求得木塊的密度；
（2）根據（1）求得的木塊的體積，可求出其面積，木塊下底面所受水的壓力等于木塊所受重力，再利用P=可求得木塊下底面所受水的壓強．
解答：（1）∵G_木+F_拉=F_浮，
∴木塊受到的浮力：
F_浮=8N+2N=10N，
由F_浮=ρ_水gV_排=，得
V_排=V_木===1.0×10^-3m³，
∵G_木=8N，
∴m_木===0.8kg，
則木塊的密度：ρ===800kg/m³，
（2）由（1）求得的木塊的體積V_木=1.0×10^-3m³，可得木塊的邊長a=0.1m，
則木塊的面積S=0.1m×0.1m=1×10^-2m²，
∵木塊下底面所受水的壓力等于木塊所受重力，即F=G=8N，
∴木塊下底面所受水的壓強P===800Pa．
故答案為：800；800．
點評：本題為力學綜合題，考查了學生對重力公式、密度公式、壓強公式、阿基米德原理、力的合成的掌握和運用，最后一問中明確木塊下底面所受水的壓力等于木塊所受重力是本題的關鍵．