Question

【題目】某容器放在水平桌面上，盛有足量的水，現(xiàn)將體積為1.25×10-4 m3，質(zhì)量為0.4kg的實(shí)心正方體放入水中，正方體不斷下沉，直到沉底，如圖所示。知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：

（1）正方體受到的重力的大小；

（2）正方體浸沒(méi)在水中受到的浮力的大小；

（3）容器底部對(duì)正方體的支持力的大小和正方體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。

Answer 1

【答案】（1）4N （2）1.25N（3）2.75N 1100Pa

【解析】

（1）．正方體受到的重力為：

G=mg=0.4kg×10N/kg=4N。

（2）．正方體浸沒(méi)在水中時(shí)，排開(kāi)水的體積等于自身體積，則其受到的浮力為：

===1.25N。

（3）．正方體沉底后處于靜止，受平衡力，此時(shí)受到重力、浮力、容器底的支持力三個(gè)力作用，則G=F浮+F支，則容器底部對(duì)正方體的支持力大小為：

F支= G-F浮=4N-1.25N=2.75N；

正方體體積為1.25×10-4 m3，則其邊長(zhǎng)為：

a==0.05m，

正方體的底面積為：

S=a2=（0.05m）2=0.0025m2。

因正方體對(duì)容器底的壓力與容器底對(duì)正方體的支持力是一對(duì)相互作用力，所以F壓=F支=2.75N，

則正方體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為：

p===1100Pa。

答：（1）．正方體受到的重力的大小為4N；

（2）．正方體浸沒(méi)在水中受到的浮力的大小1.25N；

（3）．容器底部對(duì)正方體的支持力大小為2.75N；正方體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為1100Pa。