试题

边长为2分米的立方体，它的密度为3×10³kg/m³，浸在水中它的上表面离水面20厘米，试用两种方法计算它所受的浮力．（g=10N/kg）

解：
方法一：
上下表面的面积s=0.2m×0.2m=0.04m²，
下表面处的深度：
h=20cm+20cm=40cm=0.4m，
下表面受到的压强：
p_下表面=ρgh_下表面=1×10³kg/m³×10N/kg×0.4m=4000Pa，
∵p=

F

S

，
∴下表面受到的压力：
F_下表面=p_下表面S=4000Pa×0.04m²=160N；
上表面处的深度：
h=20cm=0.2m，
上表面受到的压强：
p_上表面=ρgh_上表面=1×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2000Pa，
∵p=

F

S

，
∴上表面受到的压力：
F_上表面=p_上表面S=2000Pa×0.04m²=80N；
受到的浮力：
F_浮=F_下表面-F_上表面=160N-80N=80N．
方法二：
立方体排开水的体积：
V_排=V=（0.2m）³=0.008m³，
立方体受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×0.008m³=80N．
答：立方体受到的浮力为80N．
解：
方法一：
上下表面的面积s=0.2m×0.2m=0.04m²，
下表面处的深度：
h=20cm+20cm=40cm=0.4m，
下表面受到的压强：
p_下表面=ρgh_下表面=1×10³kg/m³×10N/kg×0.4m=4000Pa，
∵p=

F

S

，
∴下表面受到的压力：
F_下表面=p_下表面S=4000Pa×0.04m²=160N；
上表面处的深度：
h=20cm=0.2m，
上表面受到的压强：
p_上表面=ρgh_上表面=1×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2000Pa，
∵p=

F

S

，
∴上表面受到的压力：
F_上表面=p_上表面S=2000Pa×0.04m²=80N；
受到的浮力：
F_浮=F_下表面-F_上表面=160N-80N=80N．
方法二：
立方体排开水的体积：
V_排=V=（0.2m）³=0.008m³，
立方体受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×0.008m³=80N．
答：立方体受到的浮力为80N．