Question

将一密度为0.6×10³kg/m³的实心立方体木块轻轻放入盛满水的水槽内，待木块静止时，从水槽中溢出了600g水，g取10N/kg．求：
（1）木块受到的浮力；
（2）木块体积；
（3）木块下表面受到的水的压强．

Answer 1

解：
（1）木块受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）∵木块漂浮，
∴F_浮=G_排=G_木，
∴G_木=6N，
∵G_木=ρ_木Vg，
即：6N=0.6×10³kg/m³×V×10N/kg，
∴木块的体积：
V=1×10^-3m³；
（3）∵V=a³=1×10^-3m³，
∴木块的边长a=0.1m，
下表面积S=1×10^-2m²，
木块下表面受的压力：
F=F_浮=6N，
木块下表面受到水的压强：
p===600Pa．
答：（1）木块受到的浮力为6N；
（2）木块体积为1×10^-3m³；
（3）木块下表面受到的水的压强为600Pa．
分析：（1）知道放入木块水槽中溢出水的质量（排开水的质量），利用阿基米德原理求木块受到的浮力：
（2）由于木块漂浮，F_浮=G_排=G_木，可求木块的重力，知道木块的密度，再利用G=ρVg求木块的体积；
（3）知道了木块的体积，可求木块的边长，进一步求木块的底面积；求出了木块受到的浮力，木块下表面受的压力就等于浮力，利用压强公式求木块下表面受到水的压强．
点评：本题为力学综合题，考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用，虽知识点多，但都属于基础，难度不大．