Question

小明同学想探究某种均匀材料制成的边长为a的实心正方体物块的某些物理特性，他先把该物块放入水中，物块静止时，有关1/3体积露出水面，请根据以上信息解下列问题：
（1）物块的密度？
（2）物块下表面受到的压强P
（3）把物块从水中拿出并擦后放在水平地面上，为使物块沿CC₁匀速转动，在AA₁边上施力，最小是多少？（用字母表示计算结果）

Answer 1

【答案】分析：（1）物体在水中漂浮，浮力等于自身重力，根据此关系式可求物体的密度．
（2）物体下表面距离液面的距离为，根据公式P=ρgh可求下表面受到的压强．
（3）先求出物体的重力，由图可知，阻力为重力，阻力的力臂为边长的一半，动力的力臂最大为，根据杠杆的平衡条件可求动力的大小．
解答：解：（1）因为
所以．
答：物体密度为0.67g/cm³．
（2）下表面受到的压强P=ρ_水gh=．
答：下表面受到的压强为．
（3）物体重力为G=mg=ρ_物Vg=ρ_物a³g，
根据杠杆平衡条件Fl₁=Gl₂，
所以F=．
答：施加的力最小是．
点评：本题考查面比较广，有浮力、密度、压强、杠杆平衡条件等的计算，重点是各种公式的应用，难点是做出力臂的大小，这是最容易出错的，也是最难的．