Question

3．邊長(zhǎng)為10cm的立方體物體，浸沒在水中，物體上表面與液面平行，且液體表面到物體上表面的距離為5cm，求：
（1）在水中，物體上表面受到的壓力的大小和方向．
（2）在水中，物體下表面受到的壓力的大小和方向．
（3）物體在水中受浮力的大�。�

Answer 1

分析 根據(jù)p=ρgh求出上下表面受到的壓強(qiáng)，根據(jù)F=pS求出木塊上下表面受到的壓力．
浮力等于物體上下表面所受的壓力之差．

解答 解：（1）由題立方體上表面的深度h_上=5cm，
p_上=ρ_水gh_上=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5×10^-2m=500Pa；
由p=$\frac{F}{S}$得：
F_上=p_上S=500Pa×10×10×10^-4m²=5N；方向是豎直向下；
（2）下表面的深度為h_下=10cm+5cm=15cm，
p_下=ρ_水gh_下=1.0×10³kg/m³×10N/kg×15×10^-2m=1500Pa；
F_下=p_下S=1500Pa×10×10×10^-4m²=15N；方向是豎直向上；
（3）F_浮=△F=F_下-F_上=15N-5N=10N．
答：（1）物體的上表面受到的水的壓力是5N；方向是豎直向下；
（2）物體的下表面所受到的水的壓力是15N；方向是豎直向上；
（3）物體所受到的水的浮力是10N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查液體壓強(qiáng)、壓力和浮力的計(jì)算．浸在液體或氣體里的物體受到液體或氣體向上托的力叫做浮力，浮力的產(chǎn)生原因是因?yàn)槲矬w下表面受到向上的壓力大于物體上表面受到的向下的壓力．