14. 如图9-3-12所示,一正方体物块体积为$1000\ \mathrm{cm}^3$,重为20 N,用绳子拉着浸没在水中。根据所给条件计算:

(1)物块受到的浮力为多少?
(2)若物块上表面所受水的压力为12 N,则物块下表面所受水的压力是多少?
(3)绳子对物块的拉力是多少?
(1)物块受到的浮力为多少?
(2)若物块上表面所受水的压力为12 N,则物块下表面所受水的压力是多少?
(3)绳子对物块的拉力是多少?
答案
14.(1)10 N (2)22 N (3)10 N
自学参考
怎样正确理解阿基米德原理
理解阿基米德原理应注意以下几点:
(1)“浸入”的含义,包括两种情况。
①物体全部体积都浸没在液体里,此时$V_{排}=V_{物}$。
②物体的一部分体积浸在液体里,而另一部分露出液面,此时$V_{排}<V_{物}$。
(2)阿基米德原理告诉我们,$F_{浮}=G_{排}$,而$G_{排}$的大小只跟液体的密度$\rho_{液}$和物体排开液体的体积$V_{排}$这两个因素有关,因此,浮力的大小也只与液体的密度$\rho_{液}$和物体排开液体的体积$V_{排}$这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、浸没在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。在实际应用中,$G_{排}$往往不能直接得出,如果已知液体的密度$\rho_{液}$和物体排开液体的体积$V_{排}$,就不难推出$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$。
(3)浮力的方向总是竖直向上的。
(4)阿基米德原理也适用于气体,但公式中$\rho_{液}$要改为$\rho_{气}$。
例题 边长为0.1 m的正方体木块,一半浸入水中,受到的浮力有多大?(g取10 N/kg)
解析 $V_{木}=a^{3}=(0.1\ \mathrm{m})^{3}=10^{-3}\ \mathrm{m}^3$
$V_{排}=\frac{V_{木}}{2}=5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$
$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=5\ \mathrm{N}$
答案 受到的浮力是5 N。
怎样正确理解阿基米德原理
理解阿基米德原理应注意以下几点:
(1)“浸入”的含义,包括两种情况。
①物体全部体积都浸没在液体里,此时$V_{排}=V_{物}$。
②物体的一部分体积浸在液体里,而另一部分露出液面,此时$V_{排}<V_{物}$。
(2)阿基米德原理告诉我们,$F_{浮}=G_{排}$,而$G_{排}$的大小只跟液体的密度$\rho_{液}$和物体排开液体的体积$V_{排}$这两个因素有关,因此,浮力的大小也只与液体的密度$\rho_{液}$和物体排开液体的体积$V_{排}$这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、浸没在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。在实际应用中,$G_{排}$往往不能直接得出,如果已知液体的密度$\rho_{液}$和物体排开液体的体积$V_{排}$,就不难推出$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$。
(3)浮力的方向总是竖直向上的。
(4)阿基米德原理也适用于气体,但公式中$\rho_{液}$要改为$\rho_{气}$。
例题 边长为0.1 m的正方体木块,一半浸入水中,受到的浮力有多大?(g取10 N/kg)
解析 $V_{木}=a^{3}=(0.1\ \mathrm{m})^{3}=10^{-3}\ \mathrm{m}^3$
$V_{排}=\frac{V_{木}}{2}=5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$
$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=5\ \mathrm{N}$
答案 受到的浮力是5 N。
答案
解:
正方体木块的体积:
$V_{木}=a^{3}=(0.1\ \mathrm{m})^{3}=10^{-3}\ \mathrm{m}^3$
木块排开水的体积:
$V_{排}=\frac{1}{2}V_{木}=\frac{1}{2}×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$
根据阿基米德原理,木块受到的浮力:
$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=5\ \mathrm{N}$
答:木块受到的浮力是5 N。
正方体木块的体积:
$V_{木}=a^{3}=(0.1\ \mathrm{m})^{3}=10^{-3}\ \mathrm{m}^3$
木块排开水的体积:
$V_{排}=\frac{1}{2}V_{木}=\frac{1}{2}×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$
根据阿基米德原理,木块受到的浮力:
$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×5×10^{-4}\ \mathrm{m}^3=5\ \mathrm{N}$
答:木块受到的浮力是5 N。
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