问题 计算题

用手将一个质量为500g边长为10cm的正方体物块浸没于水中,使物块上表面离水面20cm.

求:(1)正方体物块下表面受到的压强

(2)正方体物块上下表面受到的压力差

(3)放手后,正方体物块最终静止时受到的浮力(g取10N/kg)

答案

(1)3×103Pa (2)10N (3)5N

(1)物块下表面距离水面的深度h=10cm+20cm=30cm=0.3m

物块下表面受到的压强P=ρgh=1.0×103kg/m3×10 N/kg×0.3m=3×103Pa

(2)根据浮力产生的原因可知,物块上下表面受到的压力差 F向上-F向下=F

物块的体积V=103cm3=10-3m

F=ρgV=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N

(3)物块的质量m=500g=0.5kg

物块的重力G=mg=0.5kg×10N/kg =5N.

因为F> G,所以放手后物块会上浮,最终漂浮在水面

根据二力平衡的条件,F= G=5N

题目分析:物块下表面受到的压强用p=ρgh计算。正方体物块上下表面受到的压力差即浮力,可用FVg计算,放手后,正方体物块最终静止时受到的浮力用浮沉条件计算。

单项选择题
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