Question

【題目】如圖甲所示是小張探究浮力產生原因的實驗裝置。它是由容器A和B構成的連通器，A的底面積為250cm2，B的底面積為200cm2，B容器底的中間部分有一個面積為64cm2的方形孔�，F將邊長為10cm的正方體木塊放在B容器中，且木塊與容器底的方形孔密合覆蓋，然后向B容器緩慢注入13cm深的水（如圖乙所示），發現木塊沒有上浮，靜止在B容器底部。求：

（1）圖乙中木塊上表面受到水的壓強；

（2）為使木塊上浮，小張向A容器內注水，當水位到達22.5cm（如圖丙所示），木塊對B容器底部壓力剛好為零。求木塊的密度；

（3）當木塊上浮至靜止時，水對容器A 底部的壓強。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

(1)木塊上表面所處的深度為：

受到水對它產生的向下的壓強為：

(2)由圖丙可知：孔在A容器中的深度：

由得A容器中的水對木塊向上的壓力：

木塊受到的B容器中水產生的向下的壓力為：

由于木塊對B容器底部壓力剛好為零，則：，所以：

木塊體積：

根據和可知：

(3)當木塊上浮至靜止時，由于木塊處于漂浮狀態，則：

根據得：

容器中的水體積為：

A容器中水的深度為：

答：(1)圖乙中木塊上表面受到水的壓強為；

(2)木塊的密度為；

(3)當木塊上浮至靜止時，水對容器A底部的壓強。