Question

5．重20N的正方體物塊，邊長為0.1m，現(xiàn)用一彈簧測力計把物塊豎直懸掛起來并靜止在裝有足夠深的水的容器中（物塊下表面未接觸到容器底部），其上表面剛好與水面相平．求：
（1）物塊下表面受到水對它的壓強是多大？
（2）物塊受到水對它的浮力多大？
（3）此時彈簧秤的示數(shù)為多大？

Answer 1

分析 （1）已知上表面剛好與水面相平，可知下表面距離水面的深度，根據公式p=ρgh可求物塊的下表面受到水的壓強．
（2）已知邊長可求物塊的體積，根據公式F_浮=ρ_水gV_排可求物塊受到的浮力．
（3）根據F_示=G-F_浮可求得彈簧秤的示數(shù)．

解答 解：（1）由于上表面剛好與水面相平，則物塊的下表面距離水面的深度h=0.1m；
所以下表面受到水的壓強：
p=ρgh=1×10³kg/m³×9.8N/kg×0.1m=980Pa；
（2）物塊的體積：
V=（0.1m）³=1×10^-3m³；
上表面剛好與水面相平，則物體浸沒在水中，即V_排=V，
物塊受到的浮力F_浮=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×9.8N/kg×1×10^-3m³=9.8N．
（3）彈簧秤的示數(shù)F_示=G-F_浮=14N-9.8N=4.2N．
答：（1）物塊下表面受到水對它的壓強為980Pa；
（2）物塊受到水對它的浮力為9.8N．
（3）此時彈簧秤的示數(shù)為4.2N．

點評 本題考查體積、浮力、液體壓強的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道影響液體壓強的因素是液體的密度和液體的深度，這個深度指的是距離液面的垂直高度．