Question

如圖所示，取一只溢水杯，杯里的水裝到溢水管口，使水剛好不流出來(lái)，現(xiàn)把邊長(zhǎng)為10厘米的不吸水的正方體實(shí)心木塊慢慢地放入杯中，待木塊靜止時(shí)，有700克的水從溢水管流出．求：
（1）木塊受到的浮力．
（2）木塊的密度．
（3）水對(duì)木塊下表面的壓強(qiáng)（不計(jì)大氣壓）．

Answer 1

【答案】分析：（1）由阿基米德原理可知，木塊所受到的浮力大小應(yīng)等于它排開(kāi)液體所受到的重力，即F_浮=G_排；
（2）F_浮=G_排也說(shuō)明了木塊的質(zhì)量等于排開(kāi)水的質(zhì)量，利用密度的公式即可計(jì)算木塊的密度；
（3）由于木塊受到的浮力實(shí)質(zhì)上就是水對(duì)木塊下表面的壓力，所以F_壓=F_浮=7牛；木塊的下表面面積S=1.0×10^-2米²，然后利用P=即可求出木塊下表面受到的壓強(qiáng)．
解答：解：（1）G_排=m_排g=0.7kg×9.8N/kg=6.86N．
根據(jù)阿基米德定律知：木塊受到的浮力大小等于它排開(kāi)的水受到的重力，所以，木塊受到的浮力F_浮=6.86N．
答：木塊受到的浮力為6.86N．
（2）∵V_木=1.0×10^-3米³，木塊處于平衡狀態(tài)，
∴F_浮=m_木g，m_木===0.7kg；
ρ_木===0.7×10³千克/米³．
答：木塊的密度為0.7×10³千克/米³．
（3）由于木塊受到的浮力實(shí)質(zhì)上就是水對(duì)木塊下表面的壓力，所以F_壓=F_浮=6.86N；木塊的下表面面積S=1.0×10^-2米²，
則木塊下表面受到的壓強(qiáng)：P===686帕．
答：水對(duì)木塊下表面的壓強(qiáng)為686帕．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)密度公式、重力公式、阿基米德原理及其公式變形、物體的漂浮條件的理解和掌握，知識(shí)點(diǎn)多，尤其是（3）求水對(duì)木塊下表面的壓強(qiáng)，明確木塊受到的浮力實(shí)質(zhì)上就是水對(duì)木塊下表面的壓力，所以F_壓=F_浮=7牛，這是此題的突破點(diǎn)，因此此題屬于難題．