Question

將一邊長是10cm的實心立方體木塊輕輕地放入盛滿水的大燒杯內．待木塊靜止時，從杯中溢出600g水，如圖所示．求：（計算時取g=10N/kg）
（1）木塊受到的浮力； 
（2）木塊的密度；
（3）木塊露出水面的體積．

Answer 1

分析：（1）知道溢出水（木塊排開水）的體積，利用密度公式和重力公式求木塊排開水的重力，再根據阿基米德原理求木塊受到的浮力；
（2）知道正方體的邊長求出木塊的體積；根據漂浮條件求出木塊重，再利用密度公式和重力公式求出木塊的質量；最后利用密度公式求木塊的密度；
（3）知道木塊受到的浮力，利用阿基米德原理求排開水的體積（浸入水中的體積），知道了木塊的體積，可求露出的體積．

解答：解：（1）木塊受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）木塊的體積：
V_木=（0.1m）³=1×10^-3m³，
∵木塊漂浮，
∴G_木=F_浮=6N，
∵G_木=m_木g=ρ_木v_木g，
∴木塊的密度：
ρ_木=

G

gV木

=

6N

10N/kg×1×10-3m3

=0.6×10³kg/m³；
（3）木塊排開水的體積：
V_排=

F浮

ρ水g

=

6N

10N/kg×1×103kg/m3

=6×10^-4m³，
露出水面的體積：
V_漏=V-V_排=1×10^-3m³-6×10^-4m³=4×10^-4m³．
答：（1）木塊受到的浮力為6N；
（2）木塊的密度為0.6×10³kg/m³；
（3）木塊露出水面的體積為4×10^-4m³．

點評：本題考查了學生對密度公式、重力公式、阿基米德原理、的掌握和運用，雖難度不大，但知識點多、綜合性強，有一定難度．