Question

6．邊長為0.1m的正方體木塊，放在如圖所示的容器中．現緩慢持續(xù)地往容器中注水，一段時間后，木塊浮起．木塊的密度為0.6×10³kg/m³，g取10N/kg．求：
（1）木塊所受的重力為多少？
（2）容器中水面升至多高時，木塊剛好浮起？
（3）木塊剛浮起時，水對容器底部的壓強為多少？

Answer 1

分析 （1）根據G=mg求出重力；
（2）木塊浮起，說明浮力和重力平衡，根據F_浮=ρ_水gV_排求出排開水的體積，再求出浸入水中的深度；
（3）根據p=ρgh求出水對容器底的壓強．

解答 解：（1）木塊的重力為：
G_木=m_木g=ρ_木V_木g=0.6×10³kg/m³×10N/kg×（0.1m）³=6N；
（2）木塊剛浮起時，浮力和重力平衡，F_浮=G_木=6N，
由F_浮=ρ_水gV_排得排開水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{6N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.0006m³，
木塊浸入水中的深度：
h=$\frac{{V}_{排}}{S}$=$\frac{0.0006{m}^{3}}{0.1m×0.1m}$=0.06m；
（3）水對容器底的壓強為：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.06m=600Pa．
答：（1）木塊所受的重力為6N；
（2）容器中水面升至0.06m時，木塊剛好浮起；
（3）木塊剛浮起時，水對容器底的壓強為600Pa．

點評 此題主要考查的是學生對重力、浮力、平衡力和液體壓強計算公式的理解和掌握，基礎性題目．