Question

如圖所示，邊長為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，水對物塊下表面向上的壓強是________Pa，水對物塊上表面向下的壓力是________N，物塊的密度是________kg/m³．

Answer 1

9.8    2940    19.6    1×10³
分析：（1）知道正方體物塊的邊長，求出物塊的體積（浸沒水中排開水的體積），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，利用液體壓強公式求水對物塊下表面向上的壓強；
（3）知道物塊上表面所處的深度，利用液體壓強公式求水對物塊上表面向上的壓強；求出上表面的面積，利用F=pS求水對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：
（1）物塊的體積：
V=（0.1m）³=0.001m³，
∵物塊浸沒在水中，
∴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，
水對物塊下表面向上的壓強：
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，
水對物塊上表面向上的壓強：
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．
點評：本題考查了學(xué)生對阿基米德原理、壓強定義式、液體壓強公式的掌握和運用，利用好條件“正方體物塊靜止在水中（懸�。�”是本題的關(guān)鍵．