Question

如图所示，一边长为10cm的立方体木块，在水中静止时，刚好有四分之一露出水面，已知容器的底面积为250cm²．（g取10N/kg）求：
（1）木块受到的浮力；
（2）木块的密度；
（3）若用手将木块缓慢压入水中，当木块刚好没入水中时，水对容器底部的压强增大了多少？

Answer

（1）根据边长求出立方体的体积，求出排开水的体积，再利用F浮=ρ水gV排求出木块受到的浮力；
（2）因为木块漂浮，所以木块受到的浮力等于重力，据此求出木块的质量，再利用ρ=求出木块的密度；
（3）求出当木块完全淹没时，求出增加排开水的体积，然后根据△h=求出水升高的高度，最后利用△P=ρ水g△h即可求出容器底部增大的压强值．
【解析】
（1）木块的体积：V木=（10cm）3=1×10-3m3，
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg××1×10-3m3=7.5N；
（2）木块漂浮，则G木=F浮=7.5N，
木块的质量：m木===0.75kg，

木块的密度：ρ木===0.75×103kg/m3；
（3）当木块刚好全部浸入水中时，增加排开水的体积为：△V=1×10-3m3×=0.25×10-3m3，
水面上升的高度为：△h===0.01m，

水对容器底部的压强增大量：△P=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa．
答：（1）木块受到的浮力为7.5N；
（2）木块的密度为0.75×103kg/m3；
（3）若用手将木块缓慢压入水中，当木块刚好没入水中时，水对容器底部的压强增大了100Pa．