Question

17．如圖所示，水面漂浮著一個正方體木塊．
（1）請利用浮力與二力平衡知識推導(dǎo)：漂浮在水面上的木塊質(zhì)量和它排開水的質(zhì)量相等．
（2）若正方體木塊邊長為10m，木塊浸入水中的深度為6cm，求木塊受到的浮力．
（3）求該木塊下表面受到水的壓力．

Answer 1

分析 （1）漂浮在水面上的木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時受重力和浮力作用，二者是一對平衡力，然后根據(jù)漂浮時，浮力等于重力，據(jù)此推導(dǎo)即可．
（2）已知正方體木塊邊長為10m，可求得其底面積，知道木塊浸入水中的深度，可求得V_排，然后利用F_浮=ρ_水gV_排可求得木塊受到的浮力．
（3）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因求得該木塊下表面受到水的壓力．

解答 解：（1）漂浮在水面上的木塊，受重力和浮力作用，二者是一對平衡力，即F_浮=G，
即ρ_水gV_排=ρ_木gV，
由此可知ρ_水V_排=ρ_木V，
即m_排=m_木，
（2）S_木=10m×10m=100m²，h=6cm=0.06m，
V_排=S_木h=100m²×0.06m=6m³，
木塊受到的浮力F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×6m³=6×10⁴N，
（3）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因：上下表面受到的壓力差，可知，
該木塊下表面受到水的壓力F_下=F_浮=6×10⁴N，
答：（1）見解答部分；
（2）木塊受到的浮力為6×10⁴N．
（3）該木塊下表面受到水的壓力6×10⁴N．

點(diǎn)評 本題考查漂浮條件、二力平衡條件和浮力產(chǎn)生的原因等知識點(diǎn)的理解和掌握，難度不大，是一道基礎(chǔ)題，計算時注意單位的統(tǒng)一．