Question

學(xué)習(xí)了浮力知識(shí)后，幾乎所有的同學(xué)對(duì)木塊一定能浮在水面上深信不疑，唯獨(dú)小峰同學(xué)對(duì)此還有疑問．經(jīng)過一番爭論后，他找來一些器材做起了實(shí)驗(yàn)…
（1）他將一個(gè)邊長為10cm、密度為0.6×10³kg/m³的正方體木塊放入水槽中，然后加入5cm深的水．請(qǐng)你通過計(jì)算，判斷木塊是否能浮起來．
（2）繼續(xù)向水槽內(nèi)加水，直至水深為10cm．此時(shí)木塊能浮在水面上嗎？為什么？這時(shí)水對(duì)槽底的壓強(qiáng)有多大？

Answer 1

（1）已知正方體木塊邊長為10cm，則其體積為V_物=10cm×10cm×10cm=1×10^-3 m³，
當(dāng)加入5cm深的水時(shí)，V_排=10cm×10cm×5cm=500cm³=5×10^-4m³，
則 F_浮=ρ_水gV_排=1000kg/m³×5×10^-4m³×9.8N/kg=4.9N，
G_木=mg=ρgV=0.6×10³kg/m³×9.8N/kg×1×10^-3 m³=5.88N，
因?yàn)镕_浮＜G_木，所以不是漂浮．
答：此時(shí)木塊不能浮起來．
（2）如果木漂浮時(shí) F_浮=G_木，則 ρ_水gV_排=ρ_木gV，
則V_排=

ρ木V

ρ水

=6×10 ^-4 m ³=600cm³，
則浸入水的深度h為

600cm3

100cm2

=6cm，
因?yàn)?0cm＞6cm，所以此時(shí)木塊能浮在水面上．
 這時(shí)水對(duì)槽底的壓強(qiáng)P=ρgh=0.1m×1000kg/m³×10N/kg=1000pa．
答：水深為10cm時(shí)木塊最后漂浮在水面上，對(duì)槽底的壓強(qiáng)為1000Pa．