Question

17．將一個質(zhì)量為500g，邊長為10cm的正方體物塊浸沒于水中，靜止時物塊上表面離水面5cm．
求：（g取10N/kg）
（1）正方體物塊下表面受到水的壓強
（2）正方體物塊受到的浮力（應(yīng)用浮力產(chǎn)生的原因求解）

Answer 1

分析 （1）求出物塊下表面距離水面的深度，利用p=ρgh求物塊下表面受到的壓強；
（2）求出正方體物塊的底面積，利用F=pS求下表面受到水向上的壓力；利用p=ρgh求上表面受到水的壓強，再利用p=ρgh求上表面受到水向下的壓力；物體受到的浮力等于物塊上下表面受到的壓力差．

解答 解：
（1）物塊下表面距離水面的深度：h=h₁+L=0.05m+0.1m=0.15m，
物塊下表面受到的壓強：
p_下表面=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.15m=1.5×10³Pa；
（2）物塊的底面積S=L²=0.1m×0.1m=0.01 m²，
下表面受到水向上的壓力：
F_下表面=p_下表面S=1.5×10³Pa×0.01 m ²=15N；
上表面受到水的壓強：
p_上表面=ρgh₁=1.0×10³kg/m³×10 N/kg×0.05m=5×10²Pa，
上表面受到水向下的壓力：
F_上表面=p_上表面S=5×10²Pa×0.01 m²=5N，
因為物體受到的浮力等于物塊上下表面受到的壓力差，
所以F_浮=F_下表面-F_上表面=15N-5N=10N．
答：（1）正方體物塊下表面受到的壓強是1.5×10³Pa，
（2）物塊受到的浮力大小是10N．

點評 本題考查了液體壓強公式的應(yīng)用、壓強定義式的應(yīng)用，知道浮力產(chǎn)生的實質(zhì)（物體受到的浮力等于物塊上下表面受到的壓力差）是關(guān)鍵．