Question

3．如图所示一个正方体木块漂浮在底面积为4×10^-2m²盛水容器内，木块密度ρ=0.6×10³kg/m³，边长为0.1m，容器内水的深度h₁=0.2m，木块下表面距离水面h₂=0.06m（g=10N/kg） 求：
（1）木块受到的浮力大小？
（2）根据题中所给条件，请你再求出三个物理量．

Answer 1

分析 （1）已知木块的边长和木块进入水的深度，可求木块排开水的体积，根据阿基米德原理即可求出木块受到的浮力；
（2）根据题中所给条件，水的深度、容器的底面积、木块密度等可求水对容器底部产生的压强．根据密度公式求出木块的质量，木块漂浮时受到的浮力、自身的重力等．

解答 解：（1）木块排开水的体积V_排=L²h₂=（0.1m）²×0.06m=6×10^-4m³，
木块受到的浮力F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×6×10^-4m³=6N．
（2）题中所给条件，如：水的深度、木块边长，则可求：
①水对容器底部产生的压强p=ρ_水gh₁=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa．
②木块的体积V=L³=（0.1m）³=1×10^-3m³，
③木块漂浮时受到的浮力等于其自身的重力，即G=F_浮=6N．
答：（1）木块受到的浮力为6N；
（2）根据题中所给条件，可以求得
①水对容器底部产生的压强p=ρ_水gh₁=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa．
②木块的体积V=L³=（0.1m）³=1×10^-3m³．
③木块的重力G=6N．

点评 本题考查了密度公式和阿基米德原理、漂浮条件、液体压强公式的灵活应用，难易程度适中．