Question

如圖甲，底面積是0.01m²，高0.2m的長(zhǎng)方體木塊靜止放置在水平地面，質(zhì)量為1.2kg．（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）
（1）木塊受到的重力是多少？
（2）木塊對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（3）把木塊放在水中，靜止時(shí)如圖乙，請(qǐng)畫(huà)出木塊豎直方向上受到力的示意圖，并求木塊排開(kāi)水的體積．

Answer 1

分析：（1）知道長(zhǎng)方體的質(zhì)量，而后利用G=mg進(jìn)行計(jì)算即可；
（2）知道木塊的底面積，而后利用公式P=

F

S

計(jì)算即可；
（3）浮力的方向是豎直向上的，重力的方向是豎直向下的，據(jù)條件做出力的示意圖即可；
據(jù)漂浮條件可知，可以計(jì)算出木塊的浮力；而后據(jù)阿基米德原理可以計(jì)算出排開(kāi)液體的體積．

解答：解：（1）知道該木塊的質(zhì)量是1.2g，所以其重力是G=mg=1.2kg×10N/kg=12N；
（2）木塊放在水平地面上，其壓力等于自身的重力，故F=G=12N；其底面積是：S=0.01m²
所以P=

F

S

=

12N

0.01m2

=1200Pa；
（3）當(dāng)正方體木塊漂浮在水中時(shí)，木塊受到的浮力方向豎直向上，大小等于重力的大小，作用點(diǎn)在木塊重心上．
如右圖所示：
由于漂浮，F(xiàn)_浮=G=12N；
所以據(jù)F_浮=G_排=ρ_水gv_排可知：
v_排=

F浮

ρ水g

=

12N

1000kg/m3×10N/kg

=1.2×10^-3m³；
答：（1）木塊受到的重力是12N；（2）木塊對(duì)地面的壓強(qiáng)是1200Pa；（3）木塊排開(kāi)水的體積是1.2×10^-3m³；力的示意圖如右圖；

點(diǎn)評(píng)：能熟練的利用G=mg、壓強(qiáng)的計(jì)算公式和阿基米德原理是解決該題的關(guān)鍵．