Question

重14N的立方体物块，边长为10cm．现用一弹簧测力计悬挂它静止在水中，其上表面刚好与水面相平．
问：（1）物块下表面受到水对它的压强是多大？
（2）物块受到水对它的浮力是多大？
（3）此时测力计的示数是多大？（g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）已知上表面刚好与水面相平，可知下表面距离水面的深度，根据公式p=ρgh可求物体的下表面受到水的压强．
（2）已知边长可求物体的体积，根据公式F_浮=ρ_水gV_排可求物体受到的浮力；
（3）已知其重力和浮力，则根据称重法即可求出此时弹簧测力计的示数．

解答：解：（1）∵上表面刚好与水面相平，则物体的下表面距离水面的深度h=10cm=0.1m；
∴下表面受到水的压强为P=ρgh=1000kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa；
（2）物体的体积V=（0.1m）³=10^-3m³；
∵上表面刚好与水面相平，则物体浸没在水中，即V_排=V，
∴根据公式F_浮=ρ_水gV_排可知：
物体受到的浮力为：F_浮=ρ_水gV_排=1000kg/m³×10N/kg×10^-3m³=10N；
（3）物体的重力G=14N；则此时弹簧秤的示数F=G-F_浮=14N-10N=4N．
答：（1）物块下表面受到水对它的压强是1000Pa；
（2）物块受到水对它的浮力是10N；
（3）此时测力计的示数是4N．

点评：本题考查体积、浮力、液体压强的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道影响液体压强的因素是液体的密度和液体的深度，这个深度指的是距离液面的垂直高度．