Question

如图所示，取一只溢水杯，杯里的水装到溢水管口，使水刚好不流出来，现把边长为10厘米的不吸水的正方体实心木块慢慢地放入杯中，待木块静止时，有700克的水从溢水管流出．求：
（1）木块受到的浮力．
（2）木块的密度．
（3）水对木块下表面的压强（不计大气压）．

Answer 1

分析：（1）由阿基米德原理可知，木块所受到的浮力大小应等于它排开液体所受到的重力，即F_浮=G_排；
（2）F_浮=G_排也说明了木块的质量等于排开水的质量，利用密度的公式即可计算木块的密度；
（3）由于木块受到的浮力实质上就是水对木块下表面的压力，所以F_压=F_浮=7牛；木块的下表面面积S=1.0×10^-2米²，然后利用P=

F

S

即可求出木块下表面受到的压强．

解答：解：（1）G_排=m_排g=0.7kg×9.8N/kg=6.86N．
根据阿基米德定律知：木块受到的浮力大小等于它排开的水受到的重力，所以，木块受到的浮力F_浮=6.86N．
答：木块受到的浮力为6.86N．
（2）∵V_木=1.0×10^-3米³，木块处于平衡状态，
∴F_浮=m_木g，m_木=

F浮

g

=

6.86N

9.8N/kg

=0.7kg；
ρ_木=

m木

V木

=

0.7千克

1.0× 10-3千克/ 米3

=0.7×10³千克/米³．
答：木块的密度为0.7×10³千克/米³．
（3）由于木块受到的浮力实质上就是水对木块下表面的压力，所以F_压=F_浮=6.86N；木块的下表面面积S=1.0×10^-2米²，
则木块下表面受到的压强：P=

F压

S

=

6.86N

1.0×10-2m2

=686帕．
答：水对木块下表面的压强为686帕．

点评：本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理及其公式变形、物体的漂浮条件的理解和掌握，知识点多，尤其是（3）求水对木块下表面的压强，明确木块受到的浮力实质上就是水对木块下表面的压力，所以F_压=F_浮=7牛，这是此题的突破点，因此此题属于难题．