Question

【題目】如圖所示，將邊長10cm的正方體木塊放入裝有水的燒杯中，木塊靜止時，上表面距離水面4cm，g取10N/kg，則（ ）
A.木塊受到的浮力為4N
B.木塊底部受到水向上的壓強為103Pa
C.木塊的密度是0.4g/cm3
D.使木塊完全浸沒需要4N向下的力

Answer 1

【答案】D
【解析】解： A、由題意可得，木塊排開水的體積（即浸入水中的體積）：
V排=Sh浸=（10cm）2×（10cm﹣4cm）=600cm3 ，
靜止時，木塊受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×600×10﹣6m3=6N．故A錯；
B、漂浮時，木塊底部浸入水中的深度：h=10cm﹣4cm=6cm=0.06m，
木塊底部受到水向上的壓強：
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa．故B錯．
C、木塊漂浮在水中，根據浮沉條件可得木塊的重力G=F浮=6N，
木塊的質量為m= = =0.6kg=600g，
木塊的體積為V=（10cm）3=1000cm3 ，
木塊的密度：
ρ木= = =0.6g/cm3 ， 故C錯誤；
D、使木塊完全浸沒還需要的壓力等于露出部分浸入水中受到的浮力，
則F壓=F浮′=ρ水gV排′=ρ水gV露=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1×0.1×0.04）m3=4N，故D正確；
故選D．
（1）求出木塊浸入水中的體積，即為排開水的體積，利用F浮=ρ水gV排計算浮力大小；（2）求出木塊底部距離水面的高度，然后利用液體壓強公式求解；（3）木塊漂浮所受浮力等于重力，利用重力公式求出質量，然后利用密度公式求其密度；（4）使木塊完全浸沒受到的力等于木塊露出部分在水中受到的浮力，利用F浮=ρ水gV排計算．