Question

【题目】如图甲所示，把边长为0.1m的正方体木块放入水中，静止时有2/5的体积露出水面，然后在其上表面放一块底面积为2.0×10﹣3m2的小柱体，如图乙所示，静止时方木块刚好能全部浸入水中（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg），求：

（1）甲图中木块受到的浮力及木块下表面受到的压强；

（2）木块的密度；

（3）小柱体放在木块上面时对木块的压强。

Answer 1

【答案】（1）6N， 600Pa；（2）0.6×103kg/m3；（3）2000Pa。

【解析】（1）由题意可知，甲图中木块排开水的体积：V排＝（1﹣）V木×（0.1m）3＝6×10﹣4m3，甲图中木块受到的浮力：F浮甲＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3＝6N；木块下表面受到的压力：F＝F浮甲＝6N，木块下表面受到的压强：P600Pa；（2）因木块漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，所以，木块受到的浮力：F浮甲＝G木＝m木g，则木块的质量：m木0.6kg，木块的密度：ρ0.6×103kg/m3；（3）木块完全浸没时受到的浮力：F浮＝ρ水gV木＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）3＝10N，因静止时图乙方木块刚好能全部浸入水中，受到的浮力和它们的重力相等，所以，小柱体的重力：G柱＝G总﹣G木＝F浮﹣G木＝10N﹣6N＝4N，小柱体放在木块上面时对木块的压强：p2000Pa。