Question

3．如图所示，一个圆柱形容器，底面积为100cm²，内盛满20cm深的水，现把一块质量为120g、密度为0.6×10³ kg/m³的木块放入水中．
（1）求木块在水中静止时所受浮力，方向如何？
（2）水对容器底部的压强及压力是多少？（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道木块的质量，利用G=mg求木块的重力；再利用物体的漂浮条件求木块受到的浮力，浮力的方向是竖直向上的；
（2）把木块放入水中漂浮，水深不变，可以利用p=ρgh计算水对容器底的压强，再利用F=pS求压力．

解答 解：
（1）木块的重力：
G_木=m_木g=0.12kg×10N/kg=1.2N，
因为ρ_木=0.6×10³ kg/m³＜ρ水，
所以木块木块漂浮在水面上，
所以木块受到的浮力：
F_浮=G_木=1.2N，浮力的方向是竖直向上的；
（2）因为原来盛满水，把木块放入水中漂浮，水深不变，
水对容器底的压强：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2000Pa，
水对容器底的压力：
F=pS=2000Pa×100×10^-4m²=20N．
答：（1）木块在水中静止时所受浮力为1.2N，方向竖直向上；
（2）水对容器底部的压强为2000Pa，压力为20N．

点评 本题考查了重力公式、密度公式、压强公式和物体漂浮条件的应用，计算时注意原来盛满水，把木块放入水中漂浮，水深不变．