Question

6．一邊長為10cm的正方體浸沒在水中，下底面距離水面30cm，則物體下表面受到水向上的壓強為多少Pa？向上的壓力為多少N？上表面受到水向下的壓強為多少Pa？向下的壓力為多少N？正方體受到的浮力為多少N？（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道正方體下表面的深度，根據(jù)p=ρgh求出正方體上表面受到水的壓強；根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求物體上表面所受到水的壓力；
（2）根據(jù)題意求出上表面所處的深度，根據(jù)p=ρgh求出正方體上表面受到水的壓強；根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求物體下表面所受到水的壓力
（3）浮力等于物體上、下表面所受到的壓力差．由此計算浮力．

解答 解：
（1）正方體下表面所處的深度：h_下=30cm=0.3m，
正方體下表面受到水的壓強：p_下=ρgh_下=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.3m=3000Pa；
由p=$\frac{F}{S}$可得，物體下表面所受到水的壓力：F_下=p_下S=3000Pa×0.1m×0.1m=30N；
（2）正方體上表面所處的深度：h_上=h_下-L=30cm-10cm=20cm=0.2m，
正方體上表面受到水的壓強：p_上=ρgh_上=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2000Pa，
由p=$\frac{F}{S}$可得，物體上表面所受到水的壓力：F_上=p_上S=2000Pa×0.1m×0.1m=20N；
（3）正方體上、下表面受到水的壓力差：△F=F_下-F_上=30N-20N=10N，
浮力等于物體上、下表面所受到的壓力差，：F_浮=△F=10N．
答：物體下表面受到水向上的壓強為3000Pa，向上的壓力為30N；上表面受到水向下的壓強為2000Pa，向下的壓力為20N；正方體受到的浮力為10N．

點評 本題考查了液體壓強公式和固體壓強公式的應(yīng)用以及壓力差法算浮力，關(guān)鍵是根據(jù)題意正確找到正方體上下表面所處的深度．