Question

14．一个质量为0.8kg，边长为0.1m的正方体物块，放置在水平地面上，g取10N/kg．
（1）求物块重力的大小；
（2）求物块对地面的压强；
（3）若将物块放入水中，求物块静止时受到的浮力？排开水的体积？

Answer 1

分析 （1）已知正方体物块质量为0.8kg，g取10N/kg，利用公式G=mg，计算即可；
（2）要求物块对地面的压强，应先知道物块对地面的压力，由于接触面水平，压力等于重力，再利用s=a²求出正方体物块与水平地面的接触面积，最后利用p=$\frac{F}{S}$计算即可；
（3）应先计算出物体的密度，再比较物体和水的密度大小，利用物体的浮沉条件判断物块的浮沉情况，再根据F_浮=ρ_水gV_排求出排开水的体积．

解答 解：
（1）物体质量m=0.8kg，
物体所受重力G=m=0.8kg×10N/kg=8N；
（2）物体放置在水平地面上，对地面的压力：F=G=8N，
边长a=0.1m，物体与水平地面的接触面积S=a²=（0.1m）²=0.01m²，
物块对地面的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{8N}{0.01{m}^{2}}$=800Pa；
（3）物体的体积V=a³=（0.1m）³=0.001m³，
物体的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.8kg}{0.001{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³，
由于：0.8×10³kg/m³＜1×10³kg/m³，
即物体密度小于水的密度，所以物体在水中处于漂浮状态，所以F_浮=G=8N，
由F_浮=ρ_水gV_排得，
物块静止时排开水的体积：V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{8N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=8×10^-4m³．
答：（1）物块重力的大小为8N；
（2）物块对地面的压强为800Pa；
（3）物体所受浮力为8N，静止时排开水的体积为8×10^-4m³．

点评 此题主要考查的是学生对重力、压强、密度、浮力计算公式的理解和掌握，弄清楚物体在水中的状态是解决此题的关键，也是本题的难点．