Question

12．一正方體邊長為1dm，浸沒在水中，當它上表面距水面0.5dm，并與水面平行時，如圖所示，求正方體上下表面受到的壓強差、壓力差和浮力．

Answer 1

分析 （1）根據物塊上、下表面離水面的深度，利用液體壓強公式p=ρgh可直接求出上、下表面受到水的壓強差，
（2）根據浮力產生的原因：物塊上下表面受到的壓力差，再根據F_浮=ρgV_排即可求得．

解答 解：
（1）正方體上表面到水面的距離為h₁=0.5dm=0.05m，正方體物塊的邊長為L=1dm，所以物體下表面距水面h₂=h₁+L=0.5dm+1dm=1.5dm=0.15m，
則物體上下表面受到水的壓強差是p=ρg（h₂-h₁）=1.0×10³kg/m³×10N/kg×（0.15m-0.05m）=1×10³Pa；
（2）物塊的體積V_物=（1dm）³=1dm³=10^-3m³，
正方體受到的浮力F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10^-3m³=10N，
（3）根據浮力產生的原因：物塊上下表面受到的壓力差，F=F_浮=10N．
答：
（1）正方體物塊上下表面受到的壓強差為1×10³Pa；
（2）正方體物塊上下表面受到的壓力差為10N；
（3）正方體受到的浮力為10N．

點評 本題考查了學生對液體壓強公式、阿基米德原理的掌握和運用，難易程度適中，適合學生的訓練．關于物體受到的浮力，有兩種解法：①利用上下表面受到的水的壓力差求解，②利用阿基米德原理求解．計算時要注意單位的統(tǒng)一．