Question

边长为10cm的立方体铝块浸没在水中，其上表面与水平面平行，如果它的下表面受到水向上的压力是20N，其下表面受到水的压强是     Pa，上表面受到水的压强是     Pa，上表面受到水的压力是     N，铝块受到水的浮力是     N．（取g=10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）先求出铝块上、下表面积，根据p=求出下表面受到水的压强；
（2）根据p=ρgh求出下表面所处的深度，然后减去10cm即为上表面所处的深度，再根据p=ρgh求出上表面受到水的压强，利用F=pS求出上表面受到水的压力；
（3）根据浮力产生的原因可知，铝块受到的浮力等于上、下表面受到的压力差．
解答：已知：L=10cm=0.1m，F_下=20N，ρ=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg
求：（1）铝块下表面受到水的压强p_下；
（2）上表面受到水的压强p_上和压力F_上；
（3）铝块受到水的浮力F_浮
解：（1）立方体铝块的表面积：
S=L²=（0.1m）²=0.01m²，
根据p=可得，下表面受到水的压强：
p_下===2000Pa；
（2）根据p=ρgh可得，下表面所处的深度：
h_下===0.2m，
上表面所处的深度：
h_上=h_下-L=0.2m-0.1m=0.1m，
上表面受到水的压强：
p_上=ρgh_上=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000pa
上表面受到水的压力：
F_上=p_上S=1000Pa×0.01m²=10N；
（3）铝块受到水的浮力：
F_浮=F_下-F_上=20N-10N=10N．
故答案为：2000；1000；10；10．
点评：本题考查了液体压强公式和固体压强公式的灵活应用以及浮力的计算，最后一问可以根据阿基米德原理计算，也可以根据浮力产生的原因进行计算．