Question

【題目】如圖甲所示，把邊長為0.1m的正方體木塊放入水中，靜止時有2/5的體積露出水面，然后在其上表面放一塊底面積為2.0×10﹣3m2的小柱體，如圖乙所示，靜止時方木塊剛好能全部浸入水中（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg），求：

（1）甲圖中木塊受到的浮力及木塊下表面受到的壓強；

（2）木塊的密度；

（3）小柱體放在木塊上面時對木塊的壓強。

Answer 1

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

【解析】（1）由題意可知，甲圖中木塊排開水的體積：V排＝（1﹣）V木×（0.1m）3＝6×10﹣4m3，甲圖中木塊受到的浮力：F浮甲＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3＝6N；木塊下表面受到的壓力：F＝F浮甲＝6N，木塊下表面受到的壓強：P600Pa；（2）因木塊漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，所以，木塊受到的浮力：F浮甲＝G木＝m木g，則木塊的質量：m木0.6kg，木塊的密度：ρ0.6×103kg/m3；（3）木塊完全浸沒時受到的浮力：F浮＝ρ水gV木＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）3＝10N，因靜止時圖乙方木塊剛好能全部浸入水中，受到的浮力和它們的重力相等，所以，小柱體的重力：G柱＝G總﹣G木＝F浮﹣G木＝10N﹣6N＝4N，小柱體放在木塊上面時對木塊的壓強：p2000Pa。