Question

4．將棱長為10cm的實心正方體木塊輕輕地放入盛滿水的大燒杯中，待木塊靜止時，從杯中溢出500g水，（g取10N/kg）．求：
（1）木塊受到的浮力；
（2）木塊的密度；
（3）木塊下表面受到水的壓強．

Answer 1

分析 （1）知道溢出水質(zhì)量，利用重力公式求木塊排開水的重力，再根據(jù)阿基米德原理求木塊受到的浮力；
（2）知道正方體木塊的邊長求出木塊的體積；根據(jù)漂浮條件求出木塊重，進(jìn)而求出木塊的質(zhì)量；最后利用密度公式求木塊的密度；
（3）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因（物體上下表面產(chǎn)生的壓力差），求出下表面受到的壓力，再根據(jù)壓強公式求木塊下表面受到的水的壓強．

解答 解：
（1）木塊受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=0.5kg×10N/kg=5N；
（2）木塊的體積：
V_木=（0.1m）³=1×10^-3m³，
因為木塊漂浮，
所以G_木=F_浮=5N，
因為G_木=m_木g=ρ_木V_木g，
所以木塊的密度：
ρ_木=$\frac{G}{g{V}_{木}}$=$\frac{5N}{10N/kg×1×1{0}^{3}{m}^{3}}$=0.5×10³kg/m³；
（3）木塊下表面受到的水的壓力：
F=F_浮=5N，
S=0.01m²，
木塊下表面受到的水的壓強：
p=$\frac{F}{s}$=$\frac{5N}{0.01{m}^{2}}$=500Pa．
答：（1）木塊受到的浮力為5N；
（2）木塊的密度為0.5×10³kg/m³；
（3）木塊下表面受到的水的壓強為500Pa．

點評 本題考查了學(xué)生對密度公式、重力公式、阿基米德原理、壓強公式的掌握和運用，雖難度不大，但知識點多、綜合性強，屬于難題．