Question

【題目】邊長為2 cm的正方體物塊，靜止在水中，上下表面水平。物塊上表面在水面下8 cm，下表面離水底1cm。已知水的密度為。請計算：

（1）物塊上表面受到水的壓力；

（2）物塊下表面受到水的壓力；

（3）物塊的重力。

Answer 1

【答案】（1）0.32N（2）0.4N（3）0.08N

【解析】（1）水在上表面處產生的壓強為：p1 =ρgh1 =1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×8×10-2 m=800Pa；

由p=F/S得，水在上表面處產生的壓力為：F1 =p1 S=800Pa×2×10-2 m×2×10-2 m=0.32N；

（2）液體向各個方向壓強是相等的，在下表面液體對物塊的壓力向上，

物塊下表面處在水中的深度為：h2 =8cm+2cm=10cm；

水在下表面處產生的壓強為：p2 =ρgh2 =1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×10×10-2 m=1000Pa；

水在下表面處產生的壓力為：F2 =p2 S=1000Pa×2×10-2 m×2×10-2 m=0.4N；

（3）物塊在豎直方向上受到三個力的作用，豎直向下的重力G、液體對物塊向下的壓力F1 、液體對物塊向上的壓力F2 ，物塊靜止，處于平衡狀態，則向上的力等于向下的力，即：G+F1 =F2 ，即G+0.32N=0.4N，物塊的重力G=0.08N。