如圖所示,取一只溢水杯,杯里的水裝到溢水管口,使水剛好不流出來,現把邊長為10厘米的不吸水的正方體實心木塊慢慢地放入杯中,待木塊靜止時,有700克的水從溢水管流出.求:
(1)木塊受到的浮力.
(2)木塊的密度.
(3)水對木塊下表面的壓強(不計大氣壓).
解:(1)G排=m排g=0.7kg×9.8N/kg=6.86N.
根據阿基米德定律知:木塊受到的浮力大小等于它排開的水受到的重力,所以,木塊受到的浮力F浮=6.86N.
答:木塊受到的浮力為6.86N.
(2)∵V木=1.0×10-3米3,木塊處于平衡狀態,
∴F浮=m木g,m木===0.7kg;
ρ木===0.7×103千克/米3.
答:木塊的密度為0.7×103千克/米3.
(3)由于木塊受到的浮力實質上就是水對木塊下表面的壓力,所以F壓=F浮=6.86N;木塊的下表面面積S=1.0×10-2米2,
則木塊下表面受到的壓強:P===686帕.
答:水對木塊下表面的壓強為686帕.
(1)由阿基米德原理可知,木塊所受到的浮力大小應等于它排開液體所受到的重力,即F浮=G排;
(2)F浮=G排也說明了木塊的質量等于排開水的質量,利用密度的公式即可計算木塊的密度;
(3)由于木塊受到的浮力實質上就是水對木塊下表面的壓力,所以F壓=F浮=7牛;木塊的下表面面積S=1.0×10-2米2,然后利用P=即可求出木塊下表面受到的壓強.
點評:本題考查了學生對密度公式、重力公式、阿基米德原理及其公式變形、物體的漂浮條件的理解和掌握,知識點多,尤其是(3)求水對木塊下表面的壓強,明確木塊受到的浮力實質上就是水對木塊下表面的壓力,所以F壓=F浮=7牛,這是此題的突破點,因此此題屬于難題.
高考物理16大解題技巧:遇到熟題,容易題一定要加倍小心特別注意,最容易做的題往往最容易出錯,此類題目最容易讓同學們高興,如果你大意、輕視甚至藐視它,大難就要降臨到你的頭上了。或許出錯就在哪一個方向或者單位上。記住:越是容易題目越容易犯錯!就因為你的輕視。所以“戰略上藐視、戰術上重視”對解題非常適用。