Question

18．用手將一個(gè)質(zhì)量為800g邊長(zhǎng)為10cm的正方體物塊浸沒于水中，使物塊上表面離水面10cm．（g取10N/kg）求：
（1）正方體物塊下表面受到的壓強(qiáng)；
（2）正方體物塊上下表面受到的壓力差；
（3）放手后，正方體物塊最終靜止時(shí)受到的浮力．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物塊上表面離水面20cm，利用液體壓強(qiáng)公式P=ρgh可直接求出物體下表面受到水的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因：物塊上下表面受到的壓力差，再根據(jù)F_浮=ρgV_排即可求得．
（3）物體所受的浮力等于排開的水的重力；根據(jù)浮力和重力的大小關(guān)系，判斷物體最后的狀態(tài)，得出浮力的大�。�

解答 解：（1）物體下表面距水面h=10cm+10cm=20cm=0.2m，
則物體下表面受到水的壓強(qiáng)是p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2×10³Pa；
（2）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因：物塊上下表面受到的壓力差，F(xiàn)_向下-F_向上=F_浮，
物塊的體積V_物=10³cm³=10^-3m³，
F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10^-3m³=10N，
（3）m=800g=0.8kg，
物塊的重力G=mg=0.8kg×10N/kg=8N，
物體完全浸沒，所受浮力等于排開的水所受的重力，為10N；
此時(shí)浮力大于重力，所以放手后，物體上浮，最后漂浮，浮力等于自身的重力，為8N．
答：（1）正方體物塊下表面受到的壓強(qiáng)為2×10³Pa；
（2）正方體物塊上下表面受到的壓力差為10N．
（3）放手后，正方體物塊最終靜止時(shí)受到的浮力為8N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)公式、阿基米德原理的掌握和運(yùn)用，難易程度適中，適合學(xué)生的訓(xùn)練．關(guān)于物體受到的浮力，有兩種解法：①利用上下表面受到的水的壓力差求解，②利用阿基米德原理求解．計(jì)算時(shí)要注意單位的統(tǒng)一．