Question

20．體積為2×10^-3m³、重為15N的長方體物體放入水中靜止后，物體下表面受到的水向上的壓力為15N，此時物體排開水的體積為1.5×10^-3m³．

Answer 1

分析 （1）物體完全浸沒時受到的浮力可通過浮力的公式求出，再根據(jù)浮沉條件可判斷松手后物體的浮沉狀態(tài)，最后根據(jù)靜止后的狀態(tài)再判斷浮力的大小，進而得出物體下表面受到的水向上的壓力．
（2）已知浮力大小，利用F_浮=ρgV_排可求此時物體排開水的體積．

解答 解：物體完全浸沒時受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2×10^-3m³=20N，
因為F_浮＞G，所以放入水中靜止后，物體漂浮，
此時浮力等于重力，即F_浮′=15N，
所以，物體下表面受到的水向上的壓力F_壓=F_浮′=15N，
根據(jù)F_浮=ρgV_排可得此時物體排開水的體積：
V_排′=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{15N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.5×10^-3m³．
故答案為：15；1.5×10^-3．

點評 本題考查浮力公式的計算與浮沉條件的運用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題，關(guān)鍵是通過比較物體完全浸沒時受到的浮力與重力大小，確定物體在水中靜止后的狀態(tài)．