Question

【题目】边长为2 cm的正方体物块，静止在水中，上下表面水平.物块上表面在水面下8 cm，下表面离水底1cm.已知水的密度为 .请计算：
（1）物块上表面受到水的压力；
（2）物块下表面受到水的压力；
（3）物块的重力.

Answer 1

【答案】
（1）解：水在上表面处产生的压强为：p1 =ρgh1 =1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×8×10-2 m=800Pa；

由p=F/S得，水在上表面处产生的压力为：F1 =p1 S=800Pa×2×10-2 m×2×10-2 m=0.32N；

答：物块上表面受到水的压力为0.32N.

（2）解：液体向各个方向压强是相等的，在下表面液体对物块的压力向上，

物块下表面处在水中的深度为：h2 =8cm+2cm=10cm；

水在下表面处产生的压强为：p2 =ρgh2 =1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×10×10-2 m=1000Pa；

水在下表面处产生的压力为：F2 =p2 S=1000Pa×2×10-2 m×2×10-2 m=0.4N；

答：物块下表面受到水的压力为0.4N.

（3）解：物块在竖直方向上受到三个力的作用，竖直向下的重力G、液体对物块向下的压力F1 、液体对物块向上的压力F2 ，

物块静止，处于平衡状态，则向上的力等于向下的力，即：G+F1 =F2 ，

即G+0.32N=0.4N，物块的重力G=0.08N.

答：物块的重力为0.08N.

【解析】（1）已知物块上表面所处水的深度，根据压强计算公式p=ρgh计算出上表面处产生的压强，根据p=计算出水在上表面处产生的压力；
（2）先计算出下表面处水的深度，根据压强计算公式p=ρgh计算出上表面处产生的压强，根据p=计算出水在上表面处产生的压力；
（3）先对物块受力分析，物块在竖直方向上受到竖直向下的重力G、液体对物块向下的压力F1、液体对物块向上的压力F2，物块受力平衡，据G+F1=F2计算出物块的重力．

【考点精析】本题主要考查了力的合成与应用和液体的压强的计算的相关知识点，需要掌握如果已知几个力的大小和方向，求合力的大小和方向称为力的合成．（求合力时，一定要注意力的方向） 注意：同一直线上的两个力，方向相同时，合力必大于其中的任何一个力．方向相反的两个力，大小相等时，合力为0；大小不等时，合力一定小于较大的力，可能大于较小的力，也可能小于较小的力；液体内部压强的公式：p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意：h 指液体的深度，即某点到液面的距离才能正确解答此题．