Question

14．一個質(zhì)量為0.8kg，邊長為0.1m的正方體物塊，放置在水平地面上，g取10N/kg．
（1）求物塊重力的大小；
（2）求物塊對地面的壓強；
（3）若將物塊放入水中，求物塊靜止時受到的浮力？排開水的體積？

Answer 1

分析 （1）已知正方體物塊質(zhì)量為0.8kg，g取10N/kg，利用公式G=mg，計算即可；
（2）要求物塊對地面的壓強，應(yīng)先知道物塊對地面的壓力，由于接觸面水平，壓力等于重力，再利用s=a²求出正方體物塊與水平地面的接觸面積，最后利用p=$\frac{F}{S}$計算即可；
（3）應(yīng)先計算出物體的密度，再比較物體和水的密度大小，利用物體的浮沉條件判斷物塊的浮沉情況，再根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出排開水的體積．

解答 解：
（1）物體質(zhì)量m=0.8kg，
物體所受重力G=m=0.8kg×10N/kg=8N；
（2）物體放置在水平地面上，對地面的壓力：F=G=8N，
邊長a=0.1m，物體與水平地面的接觸面積S=a²=（0.1m）²=0.01m²，
物塊對地面的壓強p=$\frac{F}{S}$=$\frac{8N}{0.01{m}^{2}}$=800Pa；
（3）物體的體積V=a³=（0.1m）³=0.001m³，
物體的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.8kg}{0.001{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³，
由于：0.8×10³kg/m³＜1×10³kg/m³，
即物體密度小于水的密度，所以物體在水中處于漂浮狀態(tài)，所以F_浮=G=8N，
由F_浮=ρ_水gV_排得，
物塊靜止時排開水的體積：V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{8N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=8×10^-4m³．
答：（1）物塊重力的大小為8N；
（2）物塊對地面的壓強為800Pa；
（3）物體所受浮力為8N，靜止時排開水的體積為8×10^-4m³．

點評 此題主要考查的是學(xué)生對重力、壓強、密度、浮力計算公式的理解和掌握，弄清楚物體在水中的狀態(tài)是解決此題的關(guān)鍵，也是本題的難點．