Question

重14N的立方體物塊，邊長為10cm．現(xiàn)用一彈簧測力計懸掛它靜止在水中，其上表面剛好與水面相平．
問：（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是多大？
（3）此時測力計的示數(shù)是多大？（g=10N/kg）

Answer 1

解：（1）∵上表面剛好與水面相平，則物體的下表面距離水面的深度h=10cm=0.1m；
∴下表面受到水的壓強為P=ρgh=1000kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa；
（2）物體的體積V=（0.1m）³=10^-3m³；
∵上表面剛好與水面相平，則物體浸沒在水中，即V_排=V，
∴根據(jù)公式F_浮=ρ_水gV_排可知：
物體受到的浮力為：F_浮=ρ_水gV_排=1000kg/m³×10N/kg×10^-3m³=10N；
（3）物體的重力G=14N；則此時彈簧秤的示數(shù)F=G-F_浮=14N-10N=4N．
答：（1）物塊下表面受到水對它的壓強是1000Pa；
（2）物塊受到水對它的浮力是10N；
（3）此時測力計的示數(shù)是4N．
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(jù)公式p=ρgh可求物體的下表面受到水的壓強．
（2）已知邊長可求物體的體積，根據(jù)公式F_浮=ρ_水gV_排可求物體受到的浮力；
（3）已知其重力和浮力，則根據(jù)稱重法即可求出此時彈簧測力計的示數(shù)．
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．