Question

一木塊體積為100cm³，密度為0.6×10³kg/m³，取g=10N/kg求：
（1）當用手把它全部按入水中時，木塊受到浮力多大？
（2）松手后，木塊上浮直至漂浮在水面上靜止時，露出水面的體積有多大？
（3）木塊漂浮時受到的浮力為多大？

Answer 1

分析：（1）把木塊全部按入水中時，知道排開水的體積和水的密度，利用阿基米德原理求木塊受到的浮力．
（2）知道木塊的體積和密度，利用密度公式和重力公式求木塊重，根據漂浮條件求木塊受到的浮力；知道了浮力，利用阿基米德原理求排開水的體積（木塊浸入水的體積），從而求出露出水面的體積．
（3）根據漂浮條件求木塊受到的浮力．

解答：解：（1）木塊全浸入水中時，v_排=v=100cm³=1×10^-4m³，
F_浮=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-4m³=1N；
（2）木塊受到的重力：
G=mg=ρ_木vg=0.6×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-4m³=0.6N；
∵木塊漂浮在水面上，
∴木塊受到的浮力：
F′_浮=G=0.6N，
即：ρ_水gV′_排=1×10³kg/m³×10N/kg×v_排′=0.6N；
∴v_排′=0.6×10^-4m³，
此時木塊露出水面的體積：
v_露=1×10^-4m³-0.6×10^-4m³=0.4×10^-4m³，
（3）由（2）知，木塊受到的浮力：
F′_浮=G=0.6N．
答：（1）當用手把它全部按入水中時，木塊受到浮力1N；
（2）松手后，木塊上浮直至漂浮在水面上靜止時，露出水面的體積為0.4×10^-4m³；
（3）木塊漂浮時受到的浮力為0.6N．

點評：本題考查了密度的計算、重力的計算、漂浮條件、阿基米德原理及變形公式，知識點多，屬于難題．