Question

8．某木塊的體積為200cm³，密度為0.8×10³kg/m³．（g=10N/kg）

（1）剛浸沒水中時，如圖，木塊底部受到的水的壓強；
（2）為什么木塊不能懸浮在水中？木塊最終漂浮在水面上靜止時，浸在水中的體積有多大？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)液體壓強計算公式p=ρ_水gh計算底部受到的水的壓強，；
（2）計算出物體完全浸沒時的浮力大小，與重力比較，重力大于浮力則下沉；重力等于浮力則懸�。恢亓π∮诟×�則上��；
根據(jù)物體的漂浮條件可知：浮力等于重力；利用V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$計算排開水的體積．

解答 解：（1）木塊底部所處的深度h=5cm=0.05m，
受到的壓強p=ρ_水gh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.05m=500Pa；
（2）木塊的質(zhì)量：m=ρ_木V_木=0.8×10³kg/m³×200×10^-6m³=0.16kg；
木塊所受重力：G=mg=0.16kg×10N/kg=1.6N
當物體完全浸沒時V_排=V_木，浸沒在水中時受到的浮力：F_浮=ρ_水gV_木=1.0×10³kg/m³×10N/kg×200×10^-6m³=2N
則F_浮＞G，所以物體上浮，最終處于漂浮狀態(tài)，故不能懸��；
當物體靜止后，漂浮在水面上，則F_浮=G=1.6N；
由F_浮=ρ_液gV_排得：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.6N}{1×{10}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.6×10^-4m³．
答：（1）剛浸沒水中時，木塊底部受到的水的壓強為500Pa；
（2）木塊浸沒在水中時所受的浮力大于重力，受力不平衡，所以不能再水面下懸��；木塊漂浮時浸在水中的體積是1.6×10^-4m³．

點評 本題考查液體壓強公式、物體的浮沉條件和阿基米德原理公式的靈活應用，根據(jù)浮力與重力的關系，能夠判斷出物體的浮沉情況．