Question

有一个正方体物块,边长为10cm,浸没在水中，上表面离水面的距离是5cm，那么物块上表面......

有一个正方体物块,边长为10cm,浸没在水中，上表面离水面的距离是5cm，那么物块上表面受到水的压强是--------Pa ，压力是——N，方向是——。物块下表面受到水的压强是——Pa，压力是——N，方向是——。物块受到的浮力是——N，方向是——。

Answer 1

浸没在水中，所以P=pgh（p为液体密度，h为深度）所以上表面压强为1000*10*0.05=500Pa，压力F=PS（S为接触面积），上表面所受压力为500*(0.1*0.1)=5N，方向垂直上表面向下。下表面压强为1000*10*0.15=1500Pa，下表面受压力为1500*(0.1*0.1)=15N，方向垂直下表面向上。物块所受浮力为上下表面所受压力差15-5=10N，方向垂直下表面向上。可以用浮力公式F=pgV验证（p为液体密度，V为排开液体体积）。注意计量单位。

追问

“方向垂直上表面向下”是不是就是竖直向下？

追答

两个表述是不相等的，因为压力是垂直于表面挤压物体的，但物块本身的放置情况不确定，所以严格来说未必会是竖直向下。比如这个物块所受浮力等于重力的情况下它的体对角线为竖直的情况下，很明显它各个面所受的压力方向没有一个竖直的。但这题的话上下表面应该是水平的，那么对它们来说的垂直向下跟竖直向下是同样的状态。说垂直上表面向下是为了表述规范。