Question

1．將實(shí)心正方體木塊輕輕放入已側(cè)裝置且水已裝滿的大燒杯內(nèi)，從杯中溢出75g水，該木塊的質(zhì)地均勻，邊長(zhǎng)為5cm，木塊靜止時(shí)如圖所示．
求：①木塊受到的浮力；
②木塊下表面距水面的高度．

Answer 1

分析 （1）知道溢出水的質(zhì)量（排開(kāi)水的質(zhì)量），利用阿基米德原理F_浮=G_排=m_排g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(qiáng)公式求木塊下表面受到的水的壓強(qiáng)，最后利用p=ρgh求木塊下表面距水面的高度．

解答 解：
①木塊受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=0.075kg×10N/kg=0.75N；
②木塊下表面受到的水的壓力：
F=F_浮=0.75N，
受力面積S=5cm×5cm=25cm²=0.0025m²，
木塊下表面受到的水的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{0.75N}{0.0025{m}^{2}}$=300Pa．
由p=ρgh可得木塊下表面距水面的高度：
h=$\frac{p}{ρg}$=$\frac{300Pa}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.03m=3cm．
答：①木塊受到的浮力為0.75N；
②木塊下表面距水面的高度為3cm．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)阿基米德原理、壓強(qiáng)公式的掌握和運(yùn)用，利用好浮力產(chǎn)生的原因（物體上下表面產(chǎn)生的壓力差）是關(guān)鍵．