Question

如圖所示，圓柱形容器內盛有某種液體，一實心正方體木塊漂浮在液面上，已知木塊的體積為1000cm³，ρ_木=0.6×10³kg/m³，求：
（1）木塊受到的浮力；
（2）若要使木塊剛好浸沒在液體中，必須向木塊施加2N豎直向下的力，液體的密度為多大？

Answer 1

解：已知：V_木=1000cm³=1×10^-3m³，ρ_木=0.6×10³kg/m³．
（1）木塊受豎直向下的重力G_木，豎直向上的浮力F_浮而處于平衡狀態，由平衡條件，
得：F_浮=G_木=ρ_木gV_木=0.6×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-3cm³=6N．
（2）已知壓力F=2N，當剛木塊好浸沒時，由平衡條件，得：F'_浮=G_木+F=6N+2N=8N，
F'_浮=ρ_液gV_木排 ，液體密度ρ_液===800kg/m³．
答：（1）木塊受到的浮力是6N．（2）液體的密度是800kg/m³．
分析：（1）木塊受重力與浮力作用而處于平衡狀態，由平衡條件可求出浮力大小．
（2）對木塊受力分析由平衡條件求出浮力，再由浮力公式求出液體的密度．
點評：由于木塊漂浮在液面上，木塊排開液體的體積小于木塊體積，求木塊所受浮力時，不能用浮力公式直接求解，而應對木塊受力分析，由平衡條件求浮力大小．