1. 冰壶是一项体育运动，冰壶由花岗岩凿磨而成。如图15－1所示，冰壶的质量约为20 kg，与冰道接触的底面积约为200 cm²，g取10 N/kg。求：
（1）冰壶的重力；
（2）冰壶停在冰面上时对冰面的压强。

1.（1）200 N （2）1×10⁴ Pa

【分析】
本题考查重力和压强的计算，解题思路如下：（1）利用重力公式$G=mg$，代入已知的冰壶质量和$g$值，即可求出冰壶的重力；（2）冰壶静止在冰面上时，对冰面的压力等于自身重力，需先将底面积的单位转换为国际单位制中的平方米，再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，代入压力（等于重力）和转换后的底面积，计算出对冰面的压强。
【解析】
（1）已知冰壶的质量$m=20\ \mathrm{kg}$，$g=10\ \mathrm{N/kg}$，根据重力公式$G=mg$，可得冰壶的重力：
$G=mg=20\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=200\ \mathrm{N}$；
（2）冰壶停在冰面上时，对冰面的压力等于自身重力，即$F=G=200\ \mathrm{N}$；
底面积$S=200\ \mathrm{cm}^2=200 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2=0.02\ \mathrm{m}^2$；
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可得冰壶对冰面的压强：
$p=\frac{F}{S}=\frac{200\ \mathrm{N}}{0.02\ \mathrm{m}^2}=1 × 10^4\ \mathrm{Pa}$。
【答案】
（1）$200\ \mathrm{N}$；（2）$1 × 10^4\ \mathrm{Pa}$
【知识点】
重力计算、压强计算
【点评】
本题是力学基础计算题，考查重力和压强公式的基本应用，解题时需注意单位的统一转换，属于学生易掌握的基础题型。
【难度系数】
0.7

2. 如图15－2所示，一矩形木块竖直浸入水中，已知木块的下表面到水面的距离是10 cm，木块的下表面是0.04 m²，g取10 N/kg。求：
（1）木块下表面受到的压强；
（2）木块下表面受到的压力；
（3）木块受到的浮力。

图15－2

2.（1）1000 Pa （2）40 N （3）40 N

【分析】
要解决本题，需依次运用液体压强公式、压强与压力的关系、浮力产生的原因进行计算：
1. 计算木块下表面的压强，需用液体压强公式 $ p=\rho gh $，注意深度单位要换算为国际单位米；
2. 计算下表面的压力，由压强公式变形 $ F=pS $，代入压强和受力面积即可；
3. 计算木块受到的浮力，根据浮力产生的原因（物体上下表面的压力差），木块上表面无向下的水压力，浮力等于下表面受到的水压力。
【解析】
（1）统一单位：木块下表面到水面的深度 $ h=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m} $，水的密度 $ \rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $。
根据液体压强公式 $ p=\rho gh $，代入数据得：
$ p=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 ×10\ \mathrm{N/kg} ×0.1\ \mathrm{m}=1000\ \mathrm{Pa} $。
（2）已知木块下表面面积 $ S=0.04\ \mathrm{m}^2 $，由压强公式 $ p=\frac{F}{S} $ 变形得压力 $ F=pS $，代入数据：
$ F=1000\ \mathrm{Pa} ×0.04\ \mathrm{m}^2=40\ \mathrm{N} $。
（3）浮力产生的原因是物体受到液体向上和向下的压力差，木块上表面在水面上方，受到的向下水压力为0，因此浮力 $ F_{\mathrm{浮}}=F_{\mathrm{向上}} - F_{\mathrm{向下}}=40\ \mathrm{N} -0=40\ \mathrm{N} $。
【答案】
（1）1000 Pa；（2）40 N；（3）40 N
【知识点】
液体压强计算、压力计算、浮力产生原因
【点评】
本题为浮力相关的基础计算题，核心考察液体压强、压力及浮力产生原因的基本应用，步骤清晰，公式简单，是对基础知识点的直接运用。
【难度系数】
0.8