Question

17．李嵐有一個底面積為0.01m²的正方體實心鐵塊，鐵塊的質(zhì)量為7.9kg，它所受的重力為79N；李嵐將鐵塊放入高度為30cm且盛滿水的水桶中時，該鐵塊受到的浮力為10N，浮力的方向是豎直向上的，鐵塊對桶底的壓強為6900Pa．（水的密度為1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道鐵塊的質(zhì)量，利用G=mg求其重力；
（2）知道正方體實心鐵塊的底面積，可求鐵塊的邊長、體積；將鐵塊放入高度為30cm、且盛滿水的水桶中時，全浸入，則排開水的體積等于鐵塊的體積，利用阿基米德原理求鐵塊受到的浮力；
（3）鐵塊對桶底的壓力等于鐵塊的重力減去浮力，知道鐵塊底面積（受力面積），利用p=$\frac{F}{S}$求鐵塊對桶底的壓強．

解答 解：
（1）鐵塊所受的重力：
G=mg=7.9kg×10N/kg=79N；
（2）正方體實心鐵塊的底面積為0.01m²，則鐵塊的邊長L=0.1m，
鐵塊的體積V=0.001m³，
將鐵塊放入高度為30cm、且盛滿水的水桶中時，全浸入，排開水的體積：
V_排=V=0.001m³，
受到的浮力：
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×0.001m³×10N/kg=10N；浮力的方向是豎直向上的；
（3）鐵塊對桶底的壓力：
F=G-F_浮=79N-10N=69N，
鐵塊對桶底的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{69N}{0.01{m}^{2}}$=6900Pa．
故答案為：79；10；豎直向上；6900．

點評 本題為力學綜合題，考查了重力公式、阿基米德原理、壓強公式的應用，計算時注意確定鐵塊在水中的狀態(tài)．