Question

14．有一正方體木塊，邊長(zhǎng)為10cm，靜止時(shí)漂浮在水面上，如圖所示，此時(shí)它排開(kāi)水的質(zhì)量為600g，g取10N/kg．求：
（1）木塊靜止時(shí)受到的浮力大�。�
（2）木塊下表面受到水的壓力大�。�
（3）木塊下表面受到水的壓強(qiáng)大��；
（4）木塊下表面浸入水中的深度；
（5）木塊的質(zhì)量；
（6）木塊的密度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)阿基米德原理可知，木塊受到的浮力等于排開(kāi)水的重力，結(jié)合G=mg即可求出木塊受到的浮力；
（2）因?yàn)槟緣K漂浮，所以木塊下表面受到水的壓力與木塊受到的浮力相等；
（3）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$即可求出木塊下表面受到水的壓強(qiáng)；
（4）根據(jù)p=ρgh即可求出木塊下表面浸入水中的深度；
（5）因?yàn)槟緣K漂浮，根據(jù)阿基米德原理推理可知，木塊的質(zhì)量與排開(kāi)水的質(zhì)量相等；
（6）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$即可求出木塊的密度．

解答 解：（1）m_排=600g=0.6kg；
木塊靜止時(shí)受到的浮力：F_浮=G_排=m_排g=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）木塊下表面受到水的壓力：F=F_浮=6N；
（3）木塊的邊長(zhǎng)為10cm=0.1m，
木塊下表面受到水的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6N}{0.1m×0.1m}$=600Pa；
（4）由p=ρgh可得，木塊下表面浸入水中的深度：h=$\frac{p}{ρg}$=$\frac{600Pa}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.06m；
（5）木塊的質(zhì)量：m=m_排=600g=0.6kg；
（6）木塊的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.6kg}{0.1m×0.1m×0.1m}$=0.6×10³kg/m³．
答：（1）木塊靜止時(shí)受到的浮力為6N；
（2）木塊下表面受到水的壓力為6N；
（3）木塊下表面受到水的壓強(qiáng)為600Pa；
（4）木塊下表面浸入水中的深度為0.06m；
（5）木塊的質(zhì)量為600g；
（6）木塊的密度為0.6×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查阿基米德原理、壓強(qiáng)公式、密度公式的應(yīng)用，關(guān)鍵明確物體漂浮時(shí)，浮力等于重力等于排開(kāi)液體的重力．