Question

如图甲，底面积是0.01m²，高0.2m的长方体木块静止放置在水平地面，质量为1.2kg．（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）
（1）木块受到的重力是多少？
（2）木块对地面的压强是多少？
（3）把木块放在水中，静止时如图乙，请画出木块竖直方向上受到力的示意图，并求木块排开水的体积．

Answer 1

分析：（1）知道长方体的质量，而后利用G=mg进行计算即可；
（2）知道木块的底面积，而后利用公式P=

F

S

计算即可；
（3）浮力的方向是竖直向上的，重力的方向是竖直向下的，据条件做出力的示意图即可；
据漂浮条件可知，可以计算出木块的浮力；而后据阿基米德原理可以计算出排开液体的体积．

解答：解：（1）知道该木块的质量是1.2g，所以其重力是G=mg=1.2kg×10N/kg=12N；
（2）木块放在水平地面上，其压力等于自身的重力，故F=G=12N；其底面积是：S=0.01m²
所以P=

F

S

=

12N

0.01m2

=1200Pa；
（3）当正方体木块漂浮在水中时，木块受到的浮力方向竖直向上，大小等于重力的大小，作用点在木块重心上．
如右图所示：
由于漂浮，F_浮=G=12N；
所以据F_浮=G_排=ρ_水gv_排可知：
v_排=

F浮

ρ水g

=

12N

1000kg/m3×10N/kg

=1.2×10^-3m³；
答：（1）木块受到的重力是12N；（2）木块对地面的压强是1200Pa；（3）木块排开水的体积是1.2×10^-3m³；力的示意图如右图；

点评：能熟练的利用G=mg、压强的计算公式和阿基米德原理是解决该题的关键．