Question

12．如圖所示，已知重為10N的長方體木塊靜止在水面上，浸入在水中的體積占木塊總體積的$\frac{4}{5}$（g取10N/kg），下列計算正確的是（　�。�

• A． 木塊的質(zhì)量是1g
• B． 求木塊所受到的浮力100N
• C． 若木塊下表面所處的深度為20cm，則木塊下表面受到水的壓強是2×10⁵pa
• D． 若要將木塊全部浸沒水中，至少需要施加的壓力是2.5N

Answer 1

分析 （1）利用重力公式求出質(zhì)量；
（2）木塊漂浮所受浮力等于重力；
（3）利用液體壓強公式即可求解下表面受到水的壓強；
（4）使木塊完全浸沒受到的力等于木塊露出部分在水中受到的浮力，利用F_浮=ρ_水gV_排計算；則先利用F_浮=ρ_水gV_排計算求出木塊浸入水中的體積，根據(jù)已知求出木塊露出部分的體積．

解答 解：A、由G=mg得：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{10N}{10N/kg}$=1kg；故A錯誤；
B、木塊靜止在水面上，根據(jù)浮沉條件得，F(xiàn)_浮=G=10N，故B錯誤；
故B正確；
C、木塊底部受到水向上的壓強p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2×10³Pa；故C錯誤；
D、由F_浮=ρ_水gV_排可知木塊排開水的體積（即浸入水中的體積）為：V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{10N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-3m³，
由于浸入在水中的體積占木塊總體積的$\frac{4}{5}$，即V_排=$\frac{4}{5}$V，則V=$\frac{5}{4}$V_排；
所以，根據(jù)V=V_露+V_排可知：
木塊露出部分的體積V_露=V-V_排=$\frac{5}{4}$V_排-V_排=$\frac{1}{4}$V_排=$\frac{1}{4}$×1×10^-3m³=2.5×10^-4m³，
則由于使木塊完全浸沒還需要的力：F=△F_浮=ρ_水gV_露=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2.5×10^-4m³=2.5N；故D正確．
故選D．

點評 此題以木塊漂浮在水中，考查了學生對浮力大小的計算、密度的計算、液體壓強的計算等多個知識點的掌握情況，是一道綜合性很強的題目．關(guān)鍵是公式的靈活運用．