Question

如图所示，将一边长为10cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中．木块静止时，从杯中溢出水的质量为0.6㎏．（g取10N/㎏）
求：（1）木块所受的浮力F_浮；
（2）木块排开水的体积V_排；
（3）木块下表面所受水的压强P．

Answer

（1）知道溢出（排开）水的质量，利用阿基米德原理求木块受到的浮力；
（2）知道浮力，利用阿基米德原理的变形公式求排开水的体积；
（3）利用排开水的体积求浸入深度h，再利用液体压强公式求木块下表面所受水的压强．
【解析】
方法一（1）木块所受的浮力：
F浮=G排=m排g=0.6㎏×10N/㎏=6N；
（2）∵F浮=ρ水gV排，
∴V排=；
（3）由于V浸=V排=6×10-4m3，s=a2=（0.1m）2=0.01m2，
h=，
∴P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/㎏×0.06m=600Pa．
方法二：
（1）木块所受的浮力：
F浮=G排=m排g=0.6㎏×10N/㎏=6N
（2）木块排开水的体积：
=6×10-4m3；
（3）木块下表面所受水的压力：
F下=F浮=6N（浮力实质），
∵s=a2=（0.1m）2=0.01m2，
∴木块下表面所受水的压强：
．
答：：（1）木块所受的浮力为6N；
（2）木块排开水的体积6×10-4m3；
（3）木块下表面所受水的压强600Pa．