18.如圖甲,木塊A、B靜止時(shí)在水中時(shí),A露出$\frac{1}{5}$體積,物體B的質(zhì)量為2kg;若將質(zhì)量為3kg的木塊C替換掉B,則A剛巧全部沒入水中,如圖乙.求
(1)若木塊B的底面積為100cm2,木塊A所受B的壓強(qiáng);
(2)取下B、C,木塊A靜止在水中時(shí)所受浮力.(g=10N/kg)

分析 (1)木塊A所受B的壓力等于自身的重力,根據(jù)F=G=mg求出其大小,根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出木塊A所受B的壓強(qiáng);
(2)由題意可知,A和B、C和A整體漂浮,根據(jù)物體浮沉條件和阿基米德原理得出等式,然后聯(lián)立等式即可求出木塊的重力,取下B、C后木塊靜止時(shí)處于漂浮狀態(tài),受到的浮力和自身的重力相等.

解答 解:(1)木塊A所受B的壓力:
F=GB=mBg=2kg×10N/kg=20N,
木塊A所受B的壓強(qiáng):
pA=$\frac{F}{S}$=$\frac{20N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2000Pa;
(2)由題意可知,A和B、C和A整體漂浮,
因物體漂浮時(shí)受到的浮力和自身的重力相等,
所以,由F=ρgV可得:
GA+GBg(1-$\frac{1}{5}$)VA,GA+GCgVA,
兩式相比可得:
$\frac{{G}_{A}+{G}_{B}}{{G}_{A}+{G}_{C}}$=$\frac{4}{5}$,
即GA=4GC-5GB=4mCg-5mBg=4×3kg×10N/kg-5×2kg×10N/kg=20N,
取下B、C后木塊靜止時(shí)處于漂浮狀態(tài),
則木塊A靜止在水中時(shí)所受浮力:
F=GA=20N.
答:(1)木塊A所受B的壓強(qiáng)為2000Pa;
(2)取下B、C,木塊A靜止在水中時(shí)所受浮力為20N.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)公式和重力公式、物體浮沉條件、阿基米德原理的應(yīng)用,關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等.

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