有一边长为10厘米的正方体木块漂浮在水面上,木块下底面离容器底部为1分米,水位高为1.

题目

有一边长为10厘米的正方体木块漂浮在水面上,木块下底面离容器底部为1分米,水位高为1.
求（1）木块底部受到的压强
（2）木块底部受到的压力
（3）木块受到的浮力
（4）木块受到的重力

答案

正方体木块的边长为10cm = 0.1m
正方体木块下底面离容器底部为1dm = 0.1m
水位高为1.5dm = 0.15m
水的密度为p水= 1.0×10­³ Kg/m³ ,取g = 10N/Kg.
(1)求木块底部受到的压强：
∵ 正方体木块下底面离容器底部为 0.1m
∴ 木块底部受到的压强为：
P = p水gh
= 1.0×10­³ Kg/m³ × 10N/Kg × 0.1m
= 10­³ 帕斯卡
（2）求木块底部受到的压力：
正方体木块下底面面积为：S = (0.1m)² = 0.01m²
木块底部受到的压力F = P S
=10­³Pa × 0.01m²
= 10N.
（3）求木块受到的浮力F浮：
∵正方体木块下底面离容器底部为0.1m、水位高为0.15m,
∴ 木块浸入水的高度为H = 0.05m.
则木块浸入水的体积为 V排 = S H
= 0.01m² × 0.05m
∴ 木块受到的浮力为：
F浮 = p水 V排 g
= 1.0×10­³ Kg/m³ × (0.01m² × 0.05m) × 10N/Kg
= 5N.
（4）求木块受到的重力：
∵ 木块漂浮在水面上,处于平衡状态,
∴ 它受到的竖直向下的重力 与 它受到的向上的浮力 是一对平衡力.
∴木块受到的重力G木 等于 它受到的浮力F浮.
∴ G木 = F浮 = 5N.
补充一个小知识点：
例如本题,已知木块浸入水的体积为整个体积的1/2,直接求木块的密度p木.
∵漂浮,受力平衡
∴G木 = F浮
∴m木 × g = p水 × V排 × g 其中V排 = (1/2)×V木
∴ p木 × V木 × g = p水 ×(1/2)×V木 × g
∴ p木 = (1/2)×p水
= 0.5 ×10­³ Kg/m³
祝您学习顺利!