题文

用手将一个质量为500g边长为10cm的正方体物块浸没于水中，使物块上表面离水面20cm. 求：(1)正方体物块下表面受到的压强 (2)正方体物块上下表面受到的压力差 (3)放手后，正方体物块最终静止时受到的浮力（g取10N／kg)

题型：计算题  难度：中档

答案

（1）3×103Pa （2）10N （3）5N

(1)物块下表面距离水面的深度h=10cm+20cm=30cm=0.3m 物块下表面受到的压强P＝ρgh=1.0×103kg/m3×10 N/kg×0.3m=3×103Pa (2)根据浮力产生的原因可知，物块上下表面受到的压力差 F向上－F向下=F浮 物块的体积V物=103cm3=10－3m F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10－3m3=10N (3)物块的质量m物=500g=0.5kg 物块的重力G物=m物g=0.5kg×10N/kg =5N． 因为F浮> G物，所以放手后物块会上浮，最终漂浮在水面 根据二力平衡的条件，F浮＝ G物=5N 试题分析：物块下表面受到的压强用p=ρgh计算。正方体物块上下表面受到的压力差即浮力，可用F浮=ρ水V排g计算，放手后，正方体物块最终静止时受到的浮力用浮沉条件计算。

据专家权威分析，试题“用手将一个质量为500g边长为10cm的正方体物块浸没于水中，使物块..”主要考查你对  液体压强的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

液体压强的计算

考点名称：液体压强的计算

• 液体压强的计算公式：
  P=ρgh（ρ是液体密度，单位是千克/米³；g=9.8牛/千克；h是深度，指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离，单位是米。）

• 对液体压强公式的理解
  1．由公式可知，液体内部的压强只跟液体的密度和深度有关，而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积等无关。
  
  2．公式只适用于计算静止的液体产生的压强，而对固体、气体或流动的液体均不适用。
  
  3．在液体压强公式中h表示深度，而不是高度。判断出h的大小是计算液体压强的关键，如图所示，甲图中A点的深度为30cm，乙图中B点的深度为 40cm．丙图中C点的深度为50cm。
  
  4．运用公式时应统一单位：ρ的单位用kg／m³，h 的单位用m，计算出的压强单位才是Pa。 
  
  5．两公式的区别与联系：是压强的定义式，  无论固体、液体还是气体，它都是普遍适用的；而是结合液体的具体情况通过推导出来的，所以适用于液体。

  6．用公式求出的压强是液体由于自身重力产生的压强，它不包括液体受到的外加压强。

  转换法和控制变量法探究液体压强大小跟哪些因素有关：
       在探究液体压强的大小时，由于液体压强的大小不易测量或是不能直接观测到它的大小，我们用“转换法”，通过液体压强计中两玻璃管液面的高度差的大小来比较液体压强的大小，将抽象的东西变成了直观且形象的东两，使问题简化了。
  
      由于液体内部压强跟液体的深度和液体密度两方面因素有关，所以在探究液体内部压强的规律时要采用控制变量法，即在探究液体压强与深度的关系时，要保持液体密度不变，在探究液体压强与液体的密度关系时，要保持液体的深度不变。