Question

有一石塊，當它的一半浸入水中時，被排開的水重為0.49N．問：
（1）石塊全部浸入水中受的浮力是多大？
（2）石塊的體積是多大？
（3）將該石塊浸沒到密度為0.8×10³kg/m³的油中時，受的浮力是多大？

Answer 1

解：（1）石塊一半浸入水中受到的浮力：F_浮=G_排=0.49N，
當石塊全部浸入水中時，排開水的體積變為原來的2倍，則由F_浮=ρ_水gV_排可知，石塊全部浸入水中受到的浮力：F_浮′=2F_浮=2×0.49N=0.98N．
（2）由F_浮=ρ_水gV_排得：
V_排===10^-4m³．
（3）F_浮″=ρ_煤油gV_排=0.8×10³kg/m³×9.8N/kg×10^-4m³=0.784N．
答：（1）石塊全部浸入水中受的浮力是0.98N．
（2）石塊的體積是10^-4m³．
（3）將該石塊浸沒到密度為0.8×10³kg/m³的油中時，受的浮力是0.784N．
分析：（1）已知石塊的一半浸入水中排開的水重，根據影響浮力的因素以及阿基米德原理可以求石塊全部浸入水中受到的浮力；
（2）已知石塊全部浸沒在水中受到的浮力，利用阿基米德原理可求排開水的體積，也就是石塊的體積；
（3）已知煤油的密度和石塊的體積，直接利用阿基米德原理可求出受到浮力的大小．
點評：本題考查阿基米德原理的應用，重點是能夠靈活應用公式，會靈活變形，屬于中檔計算題．