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.

1个回答

  • 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!