解题思路:(1)根据物体的浮沉条件,F浮=ρ水gV排求出浮力,根据木块的密度和体积求出木块的重力,然后比较即可,若浮力大于重力,则漂浮.
(2)继续向水槽内加水,利用木漂浮时 F浮=G木,求出浸入水的体积,然后可求出浸入水的深度h,将h与10cm比较即可,若小于10cm,则能漂浮,否则不能;再根据液体压强公式p=ρgh即可求出水对槽底的压强.
(1)已知正方体木块边长为10cm,则其体积为V物=10cm×10cm×10cm=1×10-3m3,
当加入5cm深的水时,V排=10cm×10cm×5cm=500cm3=5×10-4m3,
则 F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×5×10-4m3×9.8N/kg=4.9N,
G木=mg=ρgV=0.6×103kg/m3×9.8N/kg×1×10-3m3=5.88N,
因为F浮<G木,所以不是漂浮.
答:此时木块不能浮起来.
(2)如果木漂浮时 F浮=G木,则 ρ水gV排=ρ木gV,
则V排=
ρ木V
ρ水=6×10-4m3=600cm3,
则浸入水的深度h为
600cm3
100cm2=6cm,
因为10cm>6cm,所以此时木块能浮在水面上.
这时水对槽底的压强P=ρgh=0.1m×1000kg/m3×10N/kg=1000pa.
答:水深为10cm时木块最后漂浮在水面上,对槽底的压强为1000Pa.
点评:
本题考点: 阿基米德原理;液体的压强的计算;物体的浮沉条件及其应用.
考点点评: 此题涉及到阿基米德原理,液体压强的计算,物体的浮沉条件及其应用等知识点,综合性较强,而且有一定的拔高难度,此题的关键是学生明确因为水的深度不够,造成排开水的重力小于木块的重力,所以木块不能漂浮在水面上.