Question

長方體物體A的底面積為1×10^-2米²、高為5×10^-2米，將其浸沒在水中并松手后，物體恰在水中靜止，如圖（a）所示．將其浸入鹽水中，物體靜止在如圖（b）所示的位置．求：
（1）物體在水中所受的浮力．
（2）物體所受的重力．
（3）物體在鹽水中靜止時下表面所受鹽水的壓強．

Answer 1

解：（1）∵物體完全浸沒，則：
V_排=1×10^-2m²×5×10^-2m=5×10^-4m³，
∴根據(jù)阿基米德原理得受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5×10^-4m³=5N，
（2）∵物體恰在水中處于懸浮，
∴物體的重力G=F_浮=5N；
（3）∵物體在鹽水中靜止時處于漂浮，
∴F_浮′=G=5N；
∵F_浮′=F_向上=p_向上S，
∴p_向上===500Pa．
答：（1）物體在水中所受的浮力為5N．
（2）物體所受的重力為5N．
（3）物體在鹽水中靜止時下表面所受鹽水的壓強為500Pa．
分析：物體完全浸沒時受到的浮力可通過阿基米德原理求出，再根據(jù)浮沉條件可判斷物體所受的重力．
物體在鹽水中靜止時根據(jù)漂浮條件可知浮力的大小，根據(jù)浮力的產(chǎn)生原因可求下表面所受鹽水的壓強．
點評：浮力公式的計算與浮沉條件的運用是此題考查的主要知識．