Question

【題目】如圖，放在水平桌而上的圓柱形容器內(nèi)裝有一定量的水，漂浮在容器內(nèi)水面上的正方體木塊上而放一小鐵塊，木塊上表面剛好和水面齊平。已知容器底面積為4×10-2m2，木塊邊長為10cm。小鐵塊重4N，求：（水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）木塊下表面受到的壓強。

（2）木塊受到的浮力。

（3）木塊的密度

（4）若輕輕拿走鐵塊，當木塊在水面上靜止時，容器底部受到水的壓強減少了多少。

Answer 1

【答案】（1）1×103Pa（2）10N（3）0.6×103kg/m3（4）100Pa。

【解析】

（1）．已知木塊邊長為10cm，木塊上表面剛好和水面齊平，則木塊下表面受到的壓強

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa；

（2）．木塊的體積：V=（0.1m）3=0.001m3，

鐵塊放在木塊上，木塊恰好浸沒在水中，木塊受到了浮力：

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N；

（3）．木塊和鐵塊整體漂浮在水面上，木塊和鐵塊的總重等于木塊受到的浮力，所以木塊的重：

G=F浮-G鐵=10N-4N=6N，

木塊的質量：

m==0.6kg，

木塊的密度：

ρ==0.6×103kg/m3；

（4）．鐵塊拿走，木塊排開水的體積減小，木塊受到的浮力減小，減小的量等于鐵塊的重力，所以木塊受到浮力減小量為：

ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×ΔV排=4N，

ΔV排=4×10-4m3，

水下降的高度為；

Δh==10-2m，

容器底部受到水的壓強減少量：
Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-2m=100Pa。

答：（1）．木塊下表面受到的壓強為1×103Pa；

（2）．木塊受到的浮力10N；

（3）．木塊的密度0.6×103kg/m3；

（4）．若輕輕拿走鐵塊，當木塊在水面上靜止時，容器底部受到水的壓強減少了100Pa。