Question

【題目】某容器放在水平桌面上，盛有足量的水，現將體積為1.25×10-4 m3，質量為0.4kg的實心正方體放入水中，正方體不斷下沉，直到沉底，如圖所示。知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：

（1）正方體受到的重力的大小；

（2）正方體浸沒在水中受到的浮力的大小；

（3）容器底部對正方體的支持力的大小和正方體對容器底部的壓強。

Answer 1

【答案】（1）4N （2）1.25N（3）2.75N 1100Pa

【解析】

（1）．正方體受到的重力為：

G=mg=0.4kg×10N/kg=4N。

（2）．正方體浸沒在水中時，排開水的體積等于自身體積，則其受到的浮力為：

===1.25N。

（3）．正方體沉底后處于靜止，受平衡力，此時受到重力、浮力、容器底的支持力三個力作用，則G=F浮+F支，則容器底部對正方體的支持力大小為：

F支= G-F浮=4N-1.25N=2.75N；

正方體體積為1.25×10-4 m3，則其邊長為：

a==0.05m，

正方體的底面積為：

S=a2=（0.05m）2=0.0025m2。

因正方體對容器底的壓力與容器底對正方體的支持力是一對相互作用力，所以F壓=F支=2.75N，

則正方體對容器底部的壓強為：

p===1100Pa。

答：（1）．正方體受到的重力的大小為4N；

（2）．正方體浸沒在水中受到的浮力的大小1.25N；

（3）．容器底部對正方體的支持力大小為2.75N；正方體對容器底部的壓強為1100Pa。