Question

3．如圖所示一個正方體木塊漂浮在底面積為4×10^-2m²盛水容器內，木塊密度ρ=0.6×10³kg/m³，邊長為0.1m，容器內水的深度h₁=0.2m，木塊下表面距離水面h₂=0.06m（g=10N/kg） 求：
（1）木塊受到的浮力大��？
（2）根據(jù)題中所給條件，請你再求出三個物理量．

Answer 1

分析 （1）已知木塊的邊長和木塊進入水的深度，可求木塊排開水的體積，根據(jù)阿基米德原理即可求出木塊受到的浮力；
（2）根據(jù)題中所給條件，水的深度、容器的底面積、木塊密度等可求水對容器底部產生的壓強．根據(jù)密度公式求出木塊的質量，木塊漂浮時受到的浮力、自身的重力等．

解答 解：（1）木塊排開水的體積V_排=L²h₂=（0.1m）²×0.06m=6×10^-4m³，
木塊受到的浮力F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×6×10^-4m³=6N．
（2）題中所給條件，如：水的深度、木塊邊長，則可求：
①水對容器底部產生的壓強p=ρ_水gh₁=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa．
②木塊的體積V=L³=（0.1m）³=1×10^-3m³，
③木塊漂浮時受到的浮力等于其自身的重力，即G=F_浮=6N．
答：（1）木塊受到的浮力為6N；
（2）根據(jù)題中所給條件，可以求得
①水對容器底部產生的壓強p=ρ_水gh₁=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa．
②木塊的體積V=L³=（0.1m）³=1×10^-3m³．
③木塊的重力G=6N．

點評 本題考查了密度公式和阿基米德原理、漂浮條件、液體壓強公式的靈活應用，難易程度適中．