Question

邊長為20cm的立方體，水平浸入足夠多的水中，如果上表面與水面間的距離為5cm，物體所受的浮力（g取10N/kg ）（ ）
A．80N
B．60N
C．100N
D．80N或60N

Answer 1

【答案】分析：此題如果上表面與水面間的距離為5cm，有兩種情況：
①物體浸沒在水中，上表面與水面間的距離為5cm，求出正方體的體積（浸沒水中排開水的體積），利用阿基米德原理求物體所受浮力的大小．
②物體漂浮在水中，上表面與水面間的距離為5cm，求出正方體在水中排開水的體積，利用阿基米德原理求物體所受浮力的大小．
解答：解：
①由題知，物體浸沒在水中，
V_排=V_物=20cm×20cm×20cm=8000cm³=0.008m³，
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×10N/kg×0.008m³=80N．
②物體漂浮在水中，上表面與水面間的距離為5cm，則V_排=20cm×20cm×（20-5）cm=0.006m³．
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×10N/kg×0.006m³=60N．
故選D．
點評：本題考查了學生對阿基米德原理的掌握和運用，確定物塊浸沒還是漂浮是本題的突破口．受思維定勢的影響，以為上表面與水面間的距離為5cm，是全部浸沒，此題容易忽視物體漂浮在水中，因此要向學生特別強調這一點．