Question

5．有一边长为10cm的正方体浸没在水中，上表面距水面15cm，如图所示，则物体上表面所受到水的压强是1500Pa，压力15N，下表面受到水的压强是2500Pa，压力是25N，物体受到的浮力是10N（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道正方体上表面的深度，根据p=ρgh求出正方体上表面受到水的压强；根据p=$\frac{F}{S}$求物体上表面所受到水的压力；
（2）根据题意求出下表面所处的深度，根据p=ρgh求出正方体下表面受到水的压强；
（3）根据p=$\frac{F}{S}$求出正方体上、下表面受到水的压力，然后求出压力差，根据浮力的实质：浮力等于物体上、下表面所受到的压力差．

解答 解：（1）正方体上表面所处的深度：
h_上=15cm=0.15m，
正方体上表面受到水的压强：
p_上=ρgh_上=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.15m=1500Pa；
正方体面积S=0.1m×0.1m=0.01m²，
由p=$\frac{F}{S}$可得，物体上表面所受到水的压力F_上=p_上S=1500Pa×0.01m²=15N，
（2）正方体下表面所处的深度：
h_下=h_上+L=15cm+10cm=25cm=0.25m，
正方体下表面受到水的压强：
p_下=ρgh_下=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.25m=2500Pa；
由p=$\frac{F}{S}$可得，物体下表面所受到水的压力F_下=p_下S=2500Pa×0.01m²=25N，
（3）正方体上、下表面受到水的压力差：△F=F_下-F_上=25N-15N=10N．浮力等于物体上、下表面所受到的压力差，F_浮=△F=10N．
故答案为：1500；15；2500；25；10．

点评 本题考查了液体压强公式和固体压强公式的应用，关键是根据题意得出正方体上下表面所处的深度．