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张老师在研究浮力产生原因时，做了如下实验，图1是由容器A和B构成的连通器，B容器底的中间部

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张老师在研究浮力产生原因时，做了如下实验，图1是由容器A和B构成的连通器，B容器底的中间部分有一个面积为80cm²方形孔，将密度为0.6g/cm³、边长为10cm的正方体木块放在B容器中，且把容器底的正方形孔密合覆盖，然后向B容器缓慢注入15cm深的水，发现木块没有上浮，静止在B容器底部。

（1）求B容器中水对木块压力的大小和方向（g＝10N/kg）；

（2）为使B容器中的木块上浮，至少需要在A容器中注入距离B容器底多深的水？

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1条回答

朱福印 (最佳回答者)

2021-10-30 15:01

解析：
（1）木块上表面受到水的压强为
p＝ρgh＝1000kg/m³×10N/kg×（0.15m﹣0.1m）
＝500Pa，
上表面所受水的压力为：
F＝pS＝500Pa×0.01m²＝5N，方向：垂直上表面向下；
（2）木块的重力为
G＝mg＝ρ_木Vg
＝0.6×10³kg/m³×0.001m³×10N/kg
＝6N，
则为使B容器中的木块上浮，至少A中所注入的水所产生的向上的压力
F₁＝5N+6N＝11N，
A中水所要产生的压强应为
p₁1375Pa
因此A中水的深度为
h₁0.1375m

＝13.75cm。
故
（1）B容器中水对木块压力的大小5N和方向垂直上表面向下；
（2）为使B容器中的木块上浮，至少需要在A容器中注入距离B容器底13.75cm深的水。

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