Question

4．小明將邊長為10cm的正方體塑料塊輕輕放入盛滿水的燒杯中，靜止后，溢出水的質(zhì)量為0.8kg，g取10N/kg．求：
（1）塑料塊受到的浮力；
（2）塑料塊的密度；
（3）將塑料塊置于水平地面時對地面的壓強．

Answer 1

分析 （1）利用G=mg求塑料塊排開水的重力，利用阿基米德原理求塑料塊受到的浮力；
（2）求出了浮力，利用F_浮=ρ_液V_排g求排開水的體積，和塑料塊的比較得出塑料塊在水中的狀態(tài)，進而求出塑料塊的重力，求出其質(zhì)量，再利用密度公式求塑料塊的密度；
（3）塑料塊對水平地面的壓力等于其重力，利用壓強公式求塑料塊對水平地面的壓強．

解答 解：
（1）塑料塊排開水的重力：G_排=m_排g=0.8kg×10N/kg=8N；
根據(jù)阿基米德原理可得，塑料塊受到的浮力：F_浮=G_排=8N；
（2）由F_浮=ρ_液V_排g得：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{8N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=8×10^-4m³，
正方體塑料塊的體積：V=（0.1m）³=0.001m³，
因為V_排＜V，所以塑料塊靜止時漂浮，
塑料塊的重力：G=F_浮=8N，
塑料塊的質(zhì)量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{8N}{10N/kg}$=0.8kg，
塑料塊的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.8kg}{0.001{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³；
（3）塑料塊對水平地面的壓力：F=G=8N，
塑料塊對水平地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{8N}{（0.1m）^{2}}$=800Pa．
答：（1）塑料塊受到的浮力為8N；
（2）塑料塊的密度為0.8×10³kg/m³；
（3）將塑料塊置于水平地面時對地面的壓強為800Pa．

點評 本題為力學綜合題，考查了重力公式、密度公式、物體漂浮條件、壓強公式的應用，能確定塑料塊在水中的狀態(tài)是關鍵．