Question

8．將邊長是10厘米的實心立方體木塊輕輕地放入盛滿水的溢水杯內(nèi)，待木塊靜止時，從杯中溢出600克水．則木塊受到的浮力是6牛．木塊下表面受到水的壓強是600 帕；若在木塊．若在木塊上表面施加一個豎直向下的力，恰好使木塊全部浸沒水中，則此力為4N．

Answer 1

分析 （1）知道溢出水的質(zhì)量，再根據(jù)阿基米德原理求木塊受到的浮力；
（2）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．
（3）求出木塊的體積，根據(jù)阿基米德原理求出木塊完全浸沒在水中時受到的浮力，則在木塊上施加豎直向下的力等于重力與浮力之差．

解答 解：（1）阿基米德原理，木塊受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）木塊浮在水面，下表面受到的水的壓力：
F=F_浮=6N，
正方體木塊的下表面的面積S=0.1m×0.1m=0.01m²，
所以木塊下表面受到的水的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6N}{0.01{m}^{2}}$=600Pa．
（3）木塊漂浮，則G=F_浮=6N，
木塊的體積V_木=（10cm）³=1×10^-3m³，
因為F_浮=ρ_水V_排g，V_排=V_木，
所以木塊完全浸沒時受到的浮力：
F_浮′=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-3m³=10N．
根據(jù)力的平衡可知，G=F_浮′+F′，
則F′=G-F_浮′=10N-6N=4N．
故答案為：6；600；4N．

點評 本題考查了學生對密度公式、重力公式、阿基米德原理、物體的漂浮條件的掌握和運用，要靈活選用公式分析．雖難度不大，但知識點多、綜合性強，屬于中檔題．