Question

如图所示，某建筑工地上有边长为0.1m的立方体A重6N，放在水平地面上．旁边有一圆柱状容器放在水平地面上（不计自重），内装5kg的水，容器底面积为200cm²．（g取10N/kg） 求：
（1）立方体A对水平地面的压强多大？
（2）圆柱形容器底部受到的水的压强为多大？
（3）若把立方体A放入旁边的盛水容器中，那么最终A静止在水中时所受的浮力为多大？

Answer

（1）在水平面上压力等于物体自身的重力，已知立方体的边长，可求其底面积，根据公式P=可求立方体A对水平地面的压强．
（2）知道水的质量，利用重力公式求水重，由于是圆柱形容器，水对容器底的压力等于水重，又知道容器底面积，利用压强公式求水对容器底的压强；
（3）已知立方体的边长，可求其体积，已知立方体重可求立方体的质量，利用密度公式ρ=求立方体的密度，然后与水的密度进行比较，判断出最终A静止时会处于什么状态，进一步求出浮力．
【解析】
（1）立方体的底面积：
S=（0.1m）2=0.01m2，
立方体A对水平地面的压强：
P====600Pa；
（2）∵容器为圆柱形容器，
∴水对容器底的压力：
F′=G′=mg=5kg×10N/kg=50N，
水对容器底的压强：
p′===2.5×103Pa；
（3）立方体的体积：
V=（0.1m）3=0.001m3，
立方体的质量：
m===0.6kg，
立方体的密度：
ρ===600kg/m3＜1000kg/m3，
∴立方体A静止时漂浮，受到水的浮力等于自身的重力，F浮=G=6N．
答：（1）立方体A对水平地面的压强为600Pa；
（2）圆柱形容器底部受到的水的压强为2.5×103Pa；
（3）若把立方体A放入旁边的盛水容器中，那么最终A静止在水中时所受的浮力为6N．