题文

有一横截面积为1600厘米2的圆筒形容器，内有20千克的水，将一个40×30×20厘米3的木块竖直放入容器底，ρ木=O.6克/厘米3，水未溢出：求木块所受浮力和木块对容器底的压强？

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）木块重： G=mg=ρ木Vg=O.6×103kg/m3×40×30×20×10-6m3×10N/kg=144N， 若木块漂浮，则 F浮=G=144N， ∵F浮=ρ水V排g， ∴V排= F浮 ρ水g = 144N 1×103kg/m3× 10N/kg =0.0144m3， 木块竖直浸入的深度： h浸= V排 S木 = 0.0144m3 30×20×10-4m2 =0.24m， 水的体积： V水= m水 ρ水 = 20kg 1×103kg/m3 =0.02m3， 放入木块后的水深： h水= V水+V排 S容器 = 0.0144m3+0.02m3 1600×10-4m2 =0.215m， ∵h浸＞h水， ∴木块在水中不能浮起来； （2）由上面的分析可知，木块不能浮起来，设木块浸入的深度（水深）为h，则S容器h=V排+V水=S木h+V水， 即：1600×10-4m2×h=30×20×10-4m2×h+0.02m3， 解得： h=0.2m， 木块排开水的体积： V排=S木h=30×20×10-4m2×0.2m=0.012m3， 木块受到的浮力： F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.012m3×10N/kg=120N； （3）木块对容器底的压力： F压=G-F浮=144N-120N=24N， 木块对容器底的压强： p= F压 S木 = 24N 30×20×10-4m2 =400Pa． 答：木块所受浮力为120N，木块对容器底的压强为400Pa．

据专家权威分析，试题“有一横截面积为1600厘米2的圆筒形容器，内有20千克的水，将一个4..”主要考查你对  压强的大小及其计算，浮力及阿基米德原理，物体的浮沉条件及其应用，密度公式的应用，重力的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算浮力及阿基米德原理物体的浮沉条件及其应用密度公式的应用重力的计算

考点名称：压强的大小及其计算

• 计算公式：
  P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。

• 对压强公式的理解：
  1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
  
  2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
  
  3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。
  
  4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。