Question

6．将边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内．待木块静止时，从杯中溢出750g水，如图所示：求：
（1）木块受到的浮力；
（2）木块的密度；
（3）木块下表面受到的水的压强（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道溢出水（木块排开水）的质量，利用重力公式求木块排开水的重力，再根据阿基米德原理求木块受到的浮力；
（2）知道正方体的边长求出木块的体积；根据漂浮条件求出木块重，再利用密度公式和重力公式求出木块的质量；最后利用密度公式求木块的密度；
（3）根据浮力产生的原因（物体上下表面产生的压力差），求出下表面受到的压力，再根据压强公式求木块下表面受到的水的压强．

解答 解：（1）木块受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=0.75kg×10N/kg=7.5N；
（2）木块的体积：
V_木=（0.1m）³=1×10^-3m³，
木块漂浮，
则G_木=F_浮=6N，
根据G=mg和ρ=$\frac{m}{V}$可得，G_木=m_木g=ρ_木V_木g，
则木块的密度：
ρ_木=$\frac{G}{g{V}_{木}}$=$\frac{7.5N}{10N/kg×1×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.75×10³kg/m³；
（3）木块下表面受到的水的压力：
F=F_浮=7.5N，
S=0.01m²，
所以，木块下表面受到的水的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{7.5N}{0.01{m}^{2}}$=750Pa．
答：（1）木块受到的浮力为7.5N；
（2）木块的密度为0.75×10³kg/m³；
（3）木块下表面受到的水的压强为750Pa．

点评 本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、压强公式的掌握和运用，涉及到的知识点多、综合性强，属于难题．