Question

20．如圖所示，一密度均勻，重力為50N，底面積為500cm²的長方體物塊漂浮在靜止的水面上，g=10N/kg，求：
（1）水對物塊產(chǎn)生的浮力大小．
（2）物塊浸入水中的深度．
（3）水在物塊下表面上產(chǎn)生的壓強(qiáng)大�。�

Answer 1

分析 （1）根據(jù)漂浮條件求水對物塊產(chǎn)生的浮力大小．
（2）根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出物塊排開水的體積，然后利用$\frac{{V}_{排}}{S}$計(jì)算物塊浸人水中的深度．
（3）利用p=ρ_水gh計(jì)算水在物塊下表面上產(chǎn)生的壓強(qiáng)大�。�

解答 解：
（1）已知物塊的重力：G=50N；
物塊漂浮，所以水對物塊產(chǎn)生的浮力：F_浮=G=50N．
（2）物塊的底面積：S=500cm²=5×10^-2m²，
根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排可得，物塊排開水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{50N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-3m³，
物塊浸入水中的深度：h=$\frac{{V}_{排}}{S}$=$\frac{5×1{0}^{-3}{m}^{3}}{5×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=0.1m．
（3）水在物塊下表面上產(chǎn)生的壓強(qiáng)為：
p=ρ_水gh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1×10³Pa．
答：（1）水對物塊產(chǎn)生的浮力大小為50N．
（2）物塊浸入水中的深度為0.1m．
（3）水在物塊下表面上產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小為1×10³Pa．

點(diǎn)評 此題考查浮力和液體壓強(qiáng)的計(jì)算，涉及到物體漂浮條件、阿基米德原理的應(yīng)用，關(guān)鍵是公式的靈活運(yùn)用，解答過程中應(yīng)注意單位換算．