Question

【题目】如图甲所示是小张探究浮力产生原因的实验装置。它是由容器A和B构成的连通器，A的底面积为250cm2，B的底面积为200cm2，B容器底的中间部分有一个面积为64cm2的方形孔。现将边长为10cm的正方体木块放在B容器中，且木块与容器底的方形孔密合覆盖，然后向B容器缓慢注入13cm深的水（如图乙所示），发现木块没有上浮，静止在B容器底部。求：

（1）图乙中木块上表面受到水的压强；

（2）为使木块上浮，小张向A容器内注水，当水位到达22.5cm（如图丙所示），木块对B容器底部压力刚好为零。求木块的密度；

（3）当木块上浮至静止时，水对容器A 底部的压强。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

(1)木块上表面所处的深度为：

受到水对它产生的向下的压强为：

(2)由图丙可知：孔在A容器中的深度：

由得A容器中的水对木块向上的压力：

木块受到的B容器中水产生的向下的压力为：

由于木块对B容器底部压力刚好为零，则：，所以：

木块体积：

根据和可知：

(3)当木块上浮至静止时，由于木块处于漂浮状态，则：

根据得：

容器中的水体积为：

A容器中水的深度为：

答：(1)图乙中木块上表面受到水的压强为；

(2)木块的密度为；

(3)当木块上浮至静止时，水对容器A底部的压强。