Question

边长为10cm的立方体铝块浸没在水中，其上表面与水平面平行，如果它的下表面受到水向上的压力是20N，其下表面受到水的压强是     Pa，上表面受到水的压强是     Pa，上表面受到水的压力是     N，铝块受到水的浮力是     N．（取g=10N/kg）

Answer

（1）先求出铝块上、下表面积，根据p=求出下表面受到水的压强；
（2）根据p=ρgh求出下表面所处的深度，然后减去10cm即为上表面所处的深度，再根据p=ρgh求出上表面受到水的压强，利用F=pS求出上表面受到水的压力；
（3）根据浮力产生的原因可知，铝块受到的浮力等于上、下表面受到的压力差．
已知：L=10cm=0.1m，F下=20N，ρ=1.0×103kg/m3，g=10N/kg
求：（1）铝块下表面受到水的压强p下；
（2）上表面受到水的压强p上和压力F上；
（3）铝块受到水的浮力F浮
【解析】
（1）立方体铝块的表面积：
S=L2=（0.1m）2=0.01m2，
根据p=可得，下表面受到水的压强：
p下===2000Pa；
（2）根据p=ρgh可得，下表面所处的深度：
h下===0.2m，
上表面所处的深度：
h上=h下-L=0.2m-0.1m=0.1m，
上表面受到水的压强：
p上=ρgh上=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000pa
上表面受到水的压力：
F上=p上S=1000Pa×0.01m2=10N；
（3）铝块受到水的浮力：
F浮=F下-F上=20N-10N=10N．
故答案为：2000；1000；10；10．