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）0.32N（2）0.4N（3）0.08N

【解析】（1）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；

（2）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；

（3）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。