Question

已知实心正方体的质量为1kg，底面积为0.01m²．
求：（1）它的重力；
（2）将它放置在水平地面上，它对水平地面的压强；
（3）如图所示，用弹簧测力计吊着它，当把它的总体积的1/4浸入水中称时，弹簧测力计的读数．（g取10N/kg，水的密度为1.0×10³kg/m³）

Answer 1

解：（1）G=mg=1kg×10N/kg=10N；
（2）正方体对水平地面的压强：P===1000Pa；
（3）正方体的体积：V=0.01m²×0.1m=0.001m³，
则把正方体浸入水中时，受到的浮力：F_浮=ρgV=1.0×10³kg/m³×10N/kg××0.001m³=2.5N，
故弹簧测力计的示数：F=G-F_浮=10N-2.5N=7.5N．
答：（1）正方体的重力为10N；
（2）将正方体放置在水平地面上，它对水平地面的压强为1000Pa；
（3）当把正方体的总体积的1/4浸入水中称时，弹簧测力计的读数为7.5N．
分析：（1）已知正方体的质量，利用G=mg计算其重力；
（2）正方体放在水平地面上，所以对地面的压力等于重力，底面积已知，利用P=计算对地面的压强；
（3）先求出正方体的体积，然后根据F_浮=ρgv求出正方体浸没四分之一时受到的浮力，然后根据弹簧测力计的示数等于重力和浮力之差．
点评：本题考查了学生对重力公式、压强公式以及阿基米德原理的掌握和运用，注意隐含条件：在水平地面上，物体对地面的压力等于物重．