Question

【题目】张老师在研究浮力产生原因时，做了如下实验，如图是由容器A和B构成的连通器，B容器底的中间部分有一个面积为80cm2方形孔，将密度为0.6g/cm3、边长为10cm的正方体木块放在B容器中，且把容器底的正方形孔密合覆盖，然后向B容器缓慢注入15cm深的水，发现木块没有上浮，静止在B容器底部。

（1）则B容器中水对木块压力的大小为______N（g=10N/kg）；

（2）为使B容器中的木块上浮，至少需要在A容器中注入距离B容器底______cm深的水。

Answer 1

【答案】5 13.75

【解析】

(1)[1]木块上表面受到水的压强为：

p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×（0.15m-0.1m）=500Pa，

上表面所受水的压力为：

F=pS=500Pa×0.01m2=5N，

方向：垂直上表面向下；

(2)[2]木块的重力为：

G=mg=ρ木Vg=0.6×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=6N，

则为使B容器中的木块上浮，至少A中所注入的水所产生的向上的压力：

F1=5N+6N=11N，

A中水所要产生的压强应为：

p1===1375Pa

因此A中水的深度为：

h1===0.1375m=13.75cm。