Question

31、如圖所示，容器中裝有水，水中有一個木塊被細線系著，已知水重200N，水深為0.5m，木塊的體積為4dm³，木塊的密度為0.6×10³kg/m³，試求：
（1）水對容器底面的壓強是多少？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？
此時水對容器底的壓強比第（1）問中的大還是小？

Answer 1

分析：已知水的深度可求水對容器底面的壓強，已知木塊體積可求所受浮力，木塊漂浮，浮力等于重力．

解答：解：（1）水對容器底面的壓強是P=ρgh=1000×10×0.5P_a=5000Pa．
因為木塊完全浸沒所以所受浮力F₁=ρgV_木=1000×10×4×10^-3N=40N．
答：水對容器底面的壓強是5000Pa，木塊受到的浮力是40N．
（2）木塊漂浮在水面上時F_浮=G=mg=ρ_木Vg=0.6×10³×0.004×10N=24N．
此時木塊排開水的體積減小，液面下降，水對容器底的壓強減小．
答：所受的浮力為24N，水對容器底的壓強比第（1）問中的小．

點評：本題考查液體壓強的計算，浮力的計算，物體的沉浮條件．