已知边长为10cm的正方体木块水平静止在水面上如图所示，浸入在水中的体积占木块总体积的（g取10N/kg）。

（1）求木块所受到的浮力大小；

（2）若木块上表面露出的高度为2cm，求木块下表面受到水的压强；

（3）若要将木块全部浸没水中，求至少需要施加多大的压力。

答案

（1）8N（2）800Pa（3）2N

【解析】

（1）正方体木块的体积：V_木＝（10cm）³＝1000cm³＝1.0×10^﹣3m³，依题意得：V_排＝V_木＝×1.0×10^﹣3m³＝8×10^﹣4m³，木块受的浮力：F_浮＝ρgV_排＝1.0×10³kg/m³×10N/kg×8×10^﹣4m³＝8N；因木块处于漂浮，所以：G_木＝F_浮＝8N；（2）已知木块上表面露出的高度为2cm，则下表面所处的深度：h＝10cm﹣2cm＝8cm＝0.08m，木块下表面受到水的压强：p＝ρgh＝1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.08m＝800Pa。（3）木块全部浸没时受到水的浮力：F′_浮＝ρ_水gV_木＝1×10³kg/m³×10N/kg×1.0×10^﹣3m³＝10N；由力的平衡条件可得：F_浮′＝G_木+F，则需要施加的压力：F＝F_浮′﹣G_木＝10N﹣8N＝2N。