Question

学习了浮力知识后，几乎所有的同学对木块一定能浮在水面上深信不疑，唯独小峰同学对此还有疑问．经过一番争论后，他找来一些器材做起了实验…
（1）他将一个边长为10cm、密度为0.6×10³kg/m³的正方体木块放入水槽中，然后加入5cm深的水．请你通过计算，判断木块是否能浮起来．
（2）继续向水槽内加水，直至水深为10cm．此时木块能浮在水面上吗？为什么？这时水对槽底的压强有多大？

Answer

（1）根据物体的浮沉条件，F浮=ρ水gV排求出浮力，根据木块的密度和体积求出木块的重力，然后比较即可，若浮力大于重力，则漂浮．
（2）继续向水槽内加水，利用木漂浮时 F浮=G木，求出浸入水的体积，然后可求出浸入水的深度h，将h与10cm比较即可，若小于10cm，则能漂浮，否则不能；再根据液体压强公式p=ρgh即可求出水对槽底的压强．
【解析】
（1）已知正方体木块边长为10cm，则其体积为V物=10cm×10cm×10cm=1×10-3 m3，
当加入5cm深的水时，V排=10cm×10cm×5cm=500cm3=5×10-4m3，
则 F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×5×10-4m3×9.8N/kg=4.9N，
G木=mg=ρgV=0.6×103kg/m3×9.8N/kg×1×10-3 m3=5.88N，
因为F浮＜G木，所以不是漂浮．
答：此时木块不能浮起来．
（2）如果木漂浮时 F浮=G木，则 ρ水gV排=ρ木gV，
则V排==6×10 -4 m 3=600cm3，
则浸入水的深度h为=6cm，
因为10cm＞6cm，所以此时木块能浮在水面上．
 这时水对槽底的压强P=ρgh=0.1m×1000kg/m3×10N/kg=1000pa．
答：水深为10cm时木块最后漂浮在水面上，对槽底的压强为1000Pa．