Question

（2011?吳江市一模）如圖所示，底面積為100cm²的燒杯裝水后的總質量為2kg．現將質量為0.5kg的木塊浸入水中．（g取10N/kg，木塊的密度為0.5g/cm³）
請你思考回答問題：
（1）木塊靜止時，所受的浮力為

5

N；
（2）浸在水面下的體積為

500

cm³；
（3）燒杯對水平面的壓強是

2.5×10³

Pa．

Answer 1

分析：（1）木塊受豎直向下的重力G，豎直向上的浮力F_浮而靜止處于平衡狀態，由平衡條件可求出浮力．
（2）已知木塊所受的浮力，由公式式F_浮=ρ_水gV_排可求出浸在水下的體積．
（3）先求燒杯對水平面的壓力F，再由壓強公式P=

F

S

求壓強．

解答：解：（1）木塊靜止時，受豎直向下的重力G，豎直向上的浮力F_浮，則它們是一對平衡力，由平衡條件，
得：F_浮=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N．
（2）由阿基米德原理知，木塊受的浮力F_浮=ρ_水gV_排，則木塊浸在水面下的
體積V=V=

F浮

ρ水g

=

5N

1×103kg/m3×10N/kg

=5×10^-4m³=500cm³．
（3）木塊浸入水中后，燒杯受豎直向下的重力G'，豎直向上的支持力F_N而處于平衡狀態，
由平衡條件得：F_N=G'=（m+m_木）g=（2kg+0.5kg）×10N/kg=25N，F_N與燒杯對水平面的壓力F'_N是作用力與反作用力，所以F'_N=F_N=25N，燒杯與水平面的接觸面積S=100cm²=0.01m²，燒杯對水平面的壓強P=

F′N

S

=

25N

0.01m2

=2.5×10³Pa．
故答案為：（1）5；（2）500；（3）2.5×10³．

點評：本題考查了：平衡條件、阿基米德原理、壓強公式，考查的知識點較多，但題目難度不大，是一道基礎題．