Question

將一個(gè)邊長為1m的正方體物體，平放在邊長為2m的正方體空水池的底部時(shí)，物體對水池底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)為10⁴Pa．取出物體后，再將7.2t的水全部注入水池中，然后將物體再次輕輕放入水池中（g=10N/kg）．

求：（1）物體的密度；

（2）物體在水中靜止以后所受浮力；

（3）物體在水中靜止以后，水對水池底部所產(chǎn)生的壓強(qiáng)比只裝水時(shí)增加了多少？

Answer 1

（1）物體對水池底部產(chǎn)生的壓力：

F=G，

物體對水池底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)：

p==，

∴G=pS=10⁴Pa×1m×1m=10⁴N，

m===1000kg，

物體的密度：

ρ===1×10³kg/m³；

（2）∵ρ=1×10³kg/m³=ρ_水，

∴物體在水中懸浮，

F_浮=G=10⁴N；

（3）水的體積：

V_水===7.2m³，

∵V_水+V=7.2m³+1m³=8.2m³，

水池的容積V_容=2m×2m×2m=8m³，

∴V_水+V＞V_容，

∴放入物體后水池內(nèi)的水是滿的，此時(shí)水深h=2m，

不放物體時(shí)，水深h′===1.8m，

放入物體前后水深變化△h=h﹣h₁=2m﹣1.8m=0.2m，

△p=ρ_水g△h=1×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2000Pa．

答：（1）物體的密度為1×10³kg/m³；

（2）物體在水中靜止以后所受浮力為10⁴N；

（3）物體在水中靜止以后，水對水池底部所產(chǎn)生的壓強(qiáng)比只裝水時(shí)增加了2000Pa．