Question

【題目】邊長為2 cm的正方體物塊，靜止在水中，上下表面水平.物塊上表面在水面下8 cm，下表面離水底1cm.已知水的密度為 .請計算：
（1）物塊上表面受到水的壓力；
（2）物塊下表面受到水的壓力；
（3）物塊的重力.

Answer 1

【答案】
（1）解：水在上表面處產(chǎn)生的壓強為：p1 =ρgh1 =1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×8×10-2 m=800Pa；

由p=F/S得，水在上表面處產(chǎn)生的壓力為：F1 =p1 S=800Pa×2×10-2 m×2×10-2 m=0.32N；

答：物塊上表面受到水的壓力為0.32N.

（2）解：液體向各個方向壓強是相等的，在下表面液體對物塊的壓力向上，

物塊下表面處在水中的深度為：h2 =8cm+2cm=10cm；

水在下表面處產(chǎn)生的壓強為：p2 =ρgh2 =1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×10×10-2 m=1000Pa；

水在下表面處產(chǎn)生的壓力為：F2 =p2 S=1000Pa×2×10-2 m×2×10-2 m=0.4N；

答：物塊下表面受到水的壓力為0.4N.

（3）解：物塊在豎直方向上受到三個力的作用，豎直向下的重力G、液體對物塊向下的壓力F1 、液體對物塊向上的壓力F2 ，

物塊靜止，處于平衡狀態(tài)，則向上的力等于向下的力，即：G+F1 =F2 ，

即G+0.32N=0.4N，物塊的重力G=0.08N.

答：物塊的重力為0.08N.

【解析】（1）已知物塊上表面所處水的深度，根據(jù)壓強計算公式p=ρgh計算出上表面處產(chǎn)生的壓強，根據(jù)p=計算出水在上表面處產(chǎn)生的壓力；
（2）先計算出下表面處水的深度，根據(jù)壓強計算公式p=ρgh計算出上表面處產(chǎn)生的壓強，根據(jù)p=計算出水在上表面處產(chǎn)生的壓力；
（3）先對物塊受力分析，物塊在豎直方向上受到豎直向下的重力G、液體對物塊向下的壓力F1、液體對物塊向上的壓力F2，物塊受力平衡，據(jù)G+F1=F2計算出物塊的重力．

【考點精析】本題主要考查了力的合成與應用和液體的壓強的計算的相關(guān)知識點，需要掌握如果已知幾個力的大小和方向，求合力的大小和方向稱為力的合成．（求合力時，一定要注意力的方向） 注意：同一直線上的兩個力，方向相同時，合力必大于其中的任何一個力．方向相反的兩個力，大小相等時，合力為0；大小不等時，合力一定小于較大的力，可能大于較小的力，也可能小于較小的力；液體內(nèi)部壓強的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點到液面的距離才能正確解答此題．