Question

如图甲所示的平底薄壁玻璃杯，底面积为3×10^-3m²，装满水后水深0.1m．现将一个5×10^-5m³的木块缓慢放入水中，静止后木块有的体积浸在水中（如图乙）．水的密度是1.0×10³kg/m³，取g=10N/kg．求：
（1）放入木块前水对杯底的压强是多少？
（2）放入木块后木块所受的浮力是多少？
（3）放入木块后水对杯底的压力是多少？

Answer

（1）知道水深和水的密度，利用液体压强公式求放入木块前水对杯底的压强；
（2）知道浸入水中的体积（排开水的体积），利用阿基米德原理求木块受到的浮力；
（3）因为放入木块后，水深不变，水对杯底的压强不变，利用F=ps求放入木块后水对杯底的压力．
【解析】
（1）水对杯底的压强：
P=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa；
（2）木块所受浮力：
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg××5×10-5m3=0.3N；
（3）放入木块后，水深h不变，水对杯底的压强不变，
∵p=，
∴水对杯底的压力：
F=ps=1000Pa×3×10-3m2=3N．
答：（1）放入木块前水对杯底的压强是1000Pa；
（2）放入木块后木块所受的浮力是0.3N；
（3）放入木块后水对杯底的压力是3N．