Question

邊長為10cm的立方體鋁塊浸沒在水中，其上表面與水平面平行，如果它的下表面受到水向上的壓力是20N，其下表面受到水的壓強是     Pa，上表面受到水的壓強是     Pa，上表面受到水的壓力是     N，鋁塊受到水的浮力是     N．（取g=10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）先求出鋁塊上、下表面積，根據(jù)p=求出下表面受到水的壓強；
（2）根據(jù)p=ρgh求出下表面所處的深度，然后減去10cm即為上表面所處的深度，再根據(jù)p=ρgh求出上表面受到水的壓強，利用F=pS求出上表面受到水的壓力；
（3）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，鋁塊受到的浮力等于上、下表面受到的壓力差．
解答：已知：L=10cm=0.1m，F(xiàn)_下=20N，ρ=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg
求：（1）鋁塊下表面受到水的壓強p_下；
（2）上表面受到水的壓強p_上和壓力F_上；
（3）鋁塊受到水的浮力F_浮
解：（1）立方體鋁塊的表面積：
S=L²=（0.1m）²=0.01m²，
根據(jù)p=可得，下表面受到水的壓強：
p_下===2000Pa；
（2）根據(jù)p=ρgh可得，下表面所處的深度：
h_下===0.2m，
上表面所處的深度：
h_上=h_下-L=0.2m-0.1m=0.1m，
上表面受到水的壓強：
p_上=ρgh_上=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000pa
上表面受到水的壓力：
F_上=p_上S=1000Pa×0.01m²=10N；
（3）鋁塊受到水的浮力：
F_浮=F_下-F_上=20N-10N=10N．
故答案為：2000；1000；10；10．
點評：本題考查了液體壓強公式和固體壓強公式的靈活應(yīng)用以及浮力的計算，最后一問可以根據(jù)阿基米德原理計算，也可以根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因進行計算．