Question

把體積是3×10^﹣3m³，密度是0.6×10³kg/m³的木塊投入水中，當它露出水面的體積是0.5×10^﹣3m³時，求：
（1）木塊受到的浮力．（g=10N/kg）
（2）此時木塊處于上浮過程還是漂浮在水面上．

Answer 1

（1）木塊受到的浮力為25N；
（2）此時木塊處于上浮過程．

試題分析：（1）木塊的體積減去露出部分的體積即為排開水的體積，根據阿基米德原理求出受到的浮力；
（2）根據密度公式和重力公式求出木塊受到的浮力，然后比較受到浮力和重力之間的關系即可判斷木塊的狀態．
（1）木塊排開水的體積：
V_排=V﹣V_露=3×10^﹣3m³﹣0.5×10^﹣3m³=2.5×10^﹣3m³，
根據阿基米德原理可得，木塊受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2.5×10^﹣3m³=25N；
（2）根據ρ=和G=mg可得，木塊的重力：
G_木=m_木g=ρ_木Vg=0.6×10³kg/m³×3×10^﹣3m³×10N/kg=18N，
∵F_浮＞G_木，
∴此時木塊處于上升過程．
點評：本題考查了阿基米德原理的應用和物體所處狀態的判斷，關鍵是知道物體排開液體的體積和浸沒的體積相等．