边长为10cm的立方体石块，上表面与水面平行，距水面深度为0.9m．求：（1）石块上、下表面水的压强；（2）石块上、下表面受到水的压力；（3）石块上、下表面受到水的压力的合力的大小

Question

边长为10cm的立方体石块，上表面与水面平行，距水面深度为0.9m．求：
（1）石块上、下表面水的压强；
（2）石块上、下表面受到水的压力；
（3）石块上、下表面受到水的压力的合力的大小及方向；
（4）石块在水中受到的浮力（g=10N/kg）．

Answer 1

（1）铁块上表面的深度为h_上=0.9m，
p_上=ρ_水gh_上=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.9m=9×10³Pa；
下表面的深度为h_下=0.1m+0.9m=1m，
p_下=ρ_水gh_下=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1m=1×10⁴Pa；
（2）由p=(F)/(S)可得：
F_上=p_上S=9×10³Pa×10×10×10^-4m²=90N
F_下=p_下S=1×10⁴Pa×10×10×10^-4m²=100N
（3）F_上=90N，方向向下，F_下=100，方向竖直向上，则可知：
合力：F_合=F_下-F_上=100N-90N=10N
（4）F_浮=△F=F_下-F_上=100N-90N=10N．
答：（1）石块上表面的水的压强为9×10³Pa；下表面水的压强为1×10⁴Pa；
（2）石块上表面水的压力为90N；下表面受到水的压力为100N；
（3）石块上、下表面受到水的压力的合力的大小为10N，方向竖直向上；
（4）石块在水中受到的浮力为10N．