Question

【題目】已知邊長為10cm的正方體木塊水平靜止在水面上如圖所示，浸入在水中的體積占木塊總體積的（g取10N/kg）。

（1）求木塊所受到的浮力大��；

（2）若木塊上表面露出的高度為2cm，求木塊下表面受到水的壓強；

（3）若要將木塊全部浸沒水中，求至少需要施加多大的壓力。

Answer 1

【答案】（1）8N（2）800Pa（3）2N

【解析】

（1）正方體木塊的體積：V木＝（10cm）3＝1000cm3＝1.0×10﹣3m3，依題意得：V排＝V木＝×1.0×10﹣3m3＝8×10﹣4m3，木塊受的浮力：F浮＝ρgV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3＝8N；因木塊處于漂浮，所以：G木＝F浮＝8N；（2）已知木塊上表面露出的高度為2cm，則下表面所處的深度：h＝10cm﹣2cm＝8cm＝0.08m，木塊下表面受到水的壓強：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa。（3）木塊全部浸沒時受到水的浮力：F′浮＝ρ水gV木＝1×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3＝10N；由力的平衡條件可得：F浮′＝G木+F，則需要施加的壓力：F＝F浮′﹣G木＝10N﹣8N＝2N。