Question

16．边长为0.1m，质量为0.6kg的正方体木块，放在如图所示的容器中．现缓慢持续地往容器中注水，一段时间后，木块浮起．求：
（1）木块所受的重力为多少？
（2）容器中水面升至多高时，木块刚好浮起？
（3）木块刚浮起时，水对容器底的压强为多少？

Answer 1

分析 （1）根据G=mg求出重力；
（2）木块浮起，说明浮力和重力平衡，根据F_浮=ρ_水gV_排求出排开水的体积，再求出浸入水中的深度；
（3）根据p=ρgh求出水对容器底的压强．

解答 解：（1）木块的重力为：
G=mg=0.6kg×9.8N/kg=5.88N；
（2）木块刚浮起时，浮力和重力平衡，F_浮=G_木=5.88N，
由F_浮=ρ_水gV_排得排开水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{5.88N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×9.8N/kg}$=0.0006m³，
木块浸入水中的深度：
h=$\frac{{V}_{排}}{S}$=$\frac{0.0006{m}^{3}}{0.1m×0.1m}$=0.06m；
（3）水对容器底的压强为：
p=ρgh=1×10³kg/m³×9.8N/kg×0.06m=588Pa．
答：（1）木块所受的重力为5.88N；
（2）容器中水面升至0.06m时，木块刚好浮起；
（3）水对容器底的压强为588Pa．

点评 此题主要考查的是学生对重力、浮力、平衡力和液体压强计算公式的理解和掌握，基础性题目．