已知邊長爲10cm的正方體木塊水平靜止在水面上如圖所示,浸入在水中的體積佔木塊總體積的(g取10N/kg)。(...
問題詳情:
已知邊長爲10cm的正方體木塊水平靜止在水面上如圖所示,浸入在水中的體積佔木塊總體積的(g取10N/kg)。
(1)求木塊所受到的浮力大小;
(2)若木塊上表面露出的高度爲2cm,求木塊下表面受到水的壓強;
(3)若要將木塊全部浸沒水中,求至少需要施加多大的壓力。
【回答】
(1)8N(2)800Pa(3)2N
【解析】
(1)正方體木塊的體積:V木=(10cm)3=1000cm3=1.0×10﹣3m3,依題意得:V排=V木=×1.0×10﹣3m3=8×10﹣4m3,木塊受的浮力:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=8N;因木塊處於漂浮,所以:G木=F浮=8N;(2)已知木塊上表面露出的高度爲2cm,則下表面所處的深度:h=10cm﹣2cm=8cm=0.08m,木塊下表面受到水的壓強:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa。(3)木塊全部浸沒時受到水的浮力:F′浮=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=10N;由力的平衡條件可得:F浮′=G木+F,則需要施加的壓力:F=F浮′﹣G木=10N﹣8N=2N。
知識點:阿基米德原理
題型:計算題
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