Question

【題目】如圖所示，盛有水的杯子靜止在水平桌面上，杯子的底面積為40 cm2，水深10 cm。質量為20 g的木塊漂浮在水面上。（g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3）

（1）畫出木塊的受力示意圖；

（2）計算木塊所受的浮力F浮；

（3）計算水對杯底的壓強p；

（4）計算水對杯底的壓力F壓。

Answer 1

【答案】（1）；（2）0.2N；（3）103Pa；（4）4N

【解析】

(1)木塊在水中受到向下的重力和向上的浮力二力平衡，如圖所示：

；

(2)木塊漂浮在水面上，根據漂浮條件可知，木塊受到的浮力與重力是一對平衡力，則木塊所受的浮力：

F浮=G=mg=0.02kg×10N/kg=0.2N；

(3)水的深度：

h=10cm=0.1m，

水對杯底的壓強：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa；

(4)水對杯底的壓力：

F壓=pS=1000Pa×40×10-4m2=4N。

答：(1)；
(2)木塊所受的浮力為0.2N；
(3)水對杯底的壓強為1000Pa；
(4)水對杯底的壓力為4N。