Question

19．學完“浮力”知識后，小芳同學進行了相關的實踐活動．（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）
（1）她選取一質量為750g、體積為1250cm³的長方體木塊A，放入水中求靜止時木塊受到的浮力．
（2）現將鐵塊B放置在木塊A上，木塊剛好浸沒在水中，求鐵塊B的重力．

Answer 1

分析 （1）知道木塊的質量和體積，利用密度公式求出木塊的密度，與水的密度比較得出木塊漂浮，此時木塊受到的浮力等于木塊本身的重力，已知木塊質量，利用F_浮=G=mg計算；
（2）已知水的密度和木塊的體積，根據阿基米德原理F_浮=G_排可以計算出木塊完全浸沒在水中時受到的浮力，再根據平衡條件計算出鐵塊的重力．

解答 解：
（1）木塊的密度：
ρ_木=$\frac{{m}_{木}}{{V}_{木}}$=$\frac{750g}{1250c{m}^{3}}$=0.6g/cm³，
因為ρ_木＜ρ_水，
所以木塊在水中靜止時漂浮，受到的浮力：
F_浮=G=mg=0.75kg×10N/kg=7.5N；
（2）木塊的體積V=1250cm³=1.25×10^-3m³，
若木塊全部浸沒，V_排′=V=1.25×10^-3m³，
所受浮力為：
F_浮′=ρ_水gV_排′=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.25×10^-3m³=12.5N，
浮力增加值△F_浮=12.5N-7.5N=5N，
增加的浮力等于鐵塊的重力，所以鐵塊的重力：
G_鐵=△F_浮=5N．
答：（1）放入水中求靜止時木塊受到的浮力為7.5N．
（2）鐵塊B的重力為5N．

點評 本題綜合考查了密度的計算、重力的計算、浮力的計算（阿基米德原理、漂浮條件），知識點多，尤其是（2）中的判斷木塊的平衡狀態，木塊是由于鐵塊才完全浸沒在水中，但木塊本身也有一定重力，此時，△F_浮=G_鐵，在計算過程中單位要統一．