Question

如图所示，已知重为10N的长方体木块静止在水面上，浸入在水中的体积占木块总体积的（g取10N/kg）．

（1）求木块所受到的浮力大小；

（2）若木块下表面所处的深度为0.2米，求木块下表面受到水的压强；

（3）若要将木块全部浸没水中，求至少需要施加多大的压力．

Answer

（1）木块所受到的浮力为10N；

（2）木块下表面受到水的压强为2000Pa；

（3）要将木块全部浸没水中，需要施加的压力为2.5N

【解析】

试题分析：

（1）因为木块漂浮在水面上，

所以木块受到的浮力：F浮=G木=10N；

（2）木块下表面所处的深度为0.2米，

则木块下表面受到水的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa．

（3）根据F浮=ρ水gV排可得，排开液体的体积：

V排===1×10﹣3m3；

因为V排=V木；所以V木=V排=×1×10﹣3m3=1.25×10﹣3m3；

木块全部浸没时受到水的浮力：

F′浮=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.25×10﹣3m3=12.5N；

木块浸没时，根据力的平衡条件有：F浮′=G木+F，

则压力F=F浮′﹣G木=12.5N﹣10N=2.5N．