Question

（2013?宜昌模擬）學了浮力知識后，幾乎所有的同學對木塊一定能浮在水面上深信不疑，唯獨小峰同學對此還有疑問，經過一番爭論后，他找來一些器材做起了實驗，他將一個邊長為10cm，密度為0.6×10³kg/m³的正方體木塊放入水槽中，向水槽中倒入5cm深的水，已知木塊有一半的體積浸入水中．
（1）請你計算木塊的重力；
（2）通過計算浮力，比較判斷木塊是否能浮起來？

Answer 1

分析：（1）已知木塊的邊長可求得其體積，密度已知，可求得其質量，然后再利用G=mg可求得木塊的重力．
（2）根據物體的浮沉條件，F_浮=ρ_水gV_排求出浮力，根據木塊的密度和體積求出木塊的重力，然后比較即可，若浮力大于重力，則漂浮，若浮力小于重力，則下沉．

解答：解：（1）V=10cm×10cm×10cm=1000cm³=1×10^-3m³，
∵ρ=

m

V

，
∴m=ρV=0.6×10³kg/m³×1×10^-3m³=0.6kg
則木塊的重力G=mg=0.6kg×9.8N/kg=5.88N；
（2）已知正方體木塊邊長為10cm，則其體積為V_物=1×10^-3 m³，V_排=

1

2

V_物=

1

2

×1×10^-3m³=0.5×10^-3m³
則 F_浮=ρ_水gV_排=1000kg/m³×0.5×10^-3m³×9.8N/kg=4.9N，
已經求得G_木=5.88N，
因為F_浮＜G_木，所以不是漂浮．
故此時木塊不能浮起來．
答：（1）木塊的重力為5.88N；
（2）通過計算浮力可知，此時木塊不能浮起來．

點評：此題涉及到阿基米德原理，液體壓強的計算，物體的浮沉條件及其應用等知識點，綜合性較強，而且有一定的拔高難度，此題的關鍵是學生明確因為水的深度不夠，造成排開水的重力小于木塊的重力，所以木塊不能漂浮在水面上．