Question

1．如圖所示，容器中裝有水，水中游一個木塊被細線系著．已知水重260N，水深為0.6m，水的密度為1×10³kg/m³，木塊的體積為4×10^-3m³，木塊的密度為0.6×10³kg/m³（g取10N/kg）．試求：
（1）水對容器底面的壓強是多少？
（2）木塊受到的浮力是多大？
（3）若細線斷了，最終木塊漂浮在水面上時，木塊所受的浮力為多大？

Answer 1

分析 （1）已知水的深度，利用液體壓強公式求水對容器底面的壓強；
（2）已知木塊體積（排開水的體積），利用阿基米德原理求所受浮力；
（3）若細線斷了，木塊漂浮，浮力等于木塊重力；利用G=mg=ρVg求木塊重力．

解答 解：（1）水對容器底面的壓強：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.6m=6000Pa；
（2）由于木塊完全浸沒，則V_排=V=4×10^-3m³，
木塊受到的浮力：F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4×10^-3m³=40N．
（3）細線斷了，木塊漂浮在水面上，
此時木塊所受的浮力：F_浮′=G_木=m_木g=ρ_木Vg=0.6×10³kg/m³×4×10^-3m³×10N/kg=24N．
答：（1）水對容器底面的壓強是6000Pa；
（2）木塊受到的浮力是40N；
（3）若繩子斷了，最終木塊漂浮在水面上時，木塊所受的浮力為24N．

點評 本題考查了學生對重力公式、液體壓強公式、阿基米德原理、物體漂浮條件的掌握和運用．注意：固體壓強的計算要利用公式p=$\frac{F}{S}$，木塊在水中的浮力要利用浮力的公式來計算，木塊漂浮時的浮力要利用漂浮的條件來求，因此，解題時選對方法才能起到事半功倍的效果．