Question

如圖所示，邊長(zhǎng)為0.1m的正方體物塊在水中保持靜止，則物塊受到的浮力的    N，水對(duì)物塊下表面向上的壓強(qiáng)是    Pa，水對(duì)物塊上表面向下的壓力是    N，物塊的密度是    kg/m³．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道正方體物塊的邊長(zhǎng)，求出物塊的體積（浸沒(méi)水中排開(kāi)水的體積），利用阿基米德原理求物塊受到的浮力；
（2）求出物塊下表面所處的深度，利用液體壓強(qiáng)公式求水對(duì)物塊下表面向上的壓強(qiáng)；
（3）知道物塊上表面所處的深度，利用液體壓強(qiáng)公式求水對(duì)物塊上表面向上的壓強(qiáng)；求出上表面的面積，利用F=pS求水對(duì)物塊上表面向下的壓力；
（4）知道正方體物塊在水中保持靜止，即處于懸浮狀態(tài)，則物塊的密度等于水的密度，據(jù)此求物塊的密度．
解答：解：
（1）物塊的體積：
V=（0.1m）³=0.001m³，
∵物塊浸沒(méi)在水中，
∴V_排=V=0.001m³，
物塊受到的浮力：
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×0.001m³×9.8N/kg=9.8N；
（2）物塊下表面所處的深度：
h_下=0.2m+0.1m=0.3m，
水對(duì)物塊下表面向上的壓強(qiáng)：
p_下=ρ_水gh_下=1×10³kg/m³×9.8N/kg×0.3m=2940Pa；
（3）物塊上表面所處的深度：
h_上=0.2m，
水對(duì)物塊上表面向上的壓強(qiáng)：
p_上=ρ_水gh_上=1×10³kg/m³×9.8N/kg×0.2m=1960Pa；
S=0.1m×0.1m=0.01m²，
∵p=，
∴水對(duì)物塊上表面向下的壓力：
F_上=p_上S=1960Pa×0.01m²=19.6N；
（4）由題知正方體物塊在水中保持靜止，即處于懸浮狀態(tài)，
則物塊的密度：
ρ_物=ρ_水=1×10³kg/m³．
故答案為：9.8；2940；19.6；1×10³．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)阿基米德原理、壓強(qiáng)定義式、液體壓強(qiáng)公式的掌握和運(yùn)用，利用好條件“正方體物塊靜止在水中（懸浮）”是本題的關(guān)鍵．