Question

（2003?鎮(zhèn)江）一立方體木塊漂浮在底面積為 4×10^-2m²的盛水容器內(nèi)．木塊密度ρ=0.6×10³kg/m³，邊長(zhǎng)L=0.1m，容器內(nèi)水的深度h₁=0.2m，木塊下表面距水面h₂=0.06m．（g=10N/kg）
求：
①木塊下表面受到水的壓強(qiáng)；
②木塊受到的浮力；
③根據(jù)題中所給條件，請(qǐng)你再求出一個(gè)物理量．

Answer 1

分析：①（1）已知木塊進(jìn)入水的深度，利用p=ρgh求木塊下表面受到水的壓強(qiáng)；
②已知木塊的邊長(zhǎng)和木塊進(jìn)入水的深度，可求木塊排開(kāi)水的體積，根據(jù)阿基米德原理即可求出木塊受到的浮力；
③根據(jù)題中所給條件，水的深度、容器的底面積、木塊密度等可求水對(duì)容器底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)．根據(jù)密度公式求出木塊的質(zhì)量，木塊漂浮時(shí)受到的浮力、自身的重力等．

解答：解：①木塊浸入水的深度h₂=0.06m，
∵p=ρgh，
∴木塊下表面受到水的壓強(qiáng)p_下=ρ_水gh₂=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.06m=600Pa．
②木塊排開(kāi)水的體積V_排=L²h₂=（0.1m）²×0.06m=6×10^-4m³，
∵F_浮=ρgV_排，
∴F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×6×10^-4m³=6N．
③題中所給條件，如：水的深度、木塊邊長(zhǎng)，則可求：
（1）水對(duì)容器底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)p=ρ_水gh₁=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa．
（2）木塊的體積V=L³=（0.1m）³=1×10^-3m³，
答：①木塊下表面受到水的壓強(qiáng)為600Pa；
②木塊受到的浮力為6N；
③根據(jù)題中所給條件，
（1）水對(duì)容器底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)p=ρ_水gh₁=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa．
（2）木塊的體積V=L³=（0.1m）³=1×10^-3m³．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了密度公式和阿基米德原理、漂浮條件、液體壓強(qiáng)公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)題意得出木塊平放在水中時(shí)，液體的深度最大水對(duì)容器底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)最大．