Question

8．密度為0.4×10³千克/米³、體積為200厘米³的正方體木塊一半浸入水中．（g取10牛/千克，ρ_水=1.0×10³千克/米³）
（1）木塊受到的重力和浮力各為多大？
（2）木塊自由釋放后，將會上浮一些還是下沉一些？
（3）木塊最終靜止時，受到的浮力多大？

Answer 1

分析 （1）根據m=ρV計算出其質量，由G=mg計算出其重力；
根據F_浮=ρ_液gV_排計算出其受到的浮力大小；
（2）根據浮力與重力的關系可判斷出木塊的運動方向；
（3）根據漂浮時浮力與重力的關系得出浮力的大小．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得，木塊的質量為：
m=ρV=0.4×10³kg/m³×200×10^-6m³=0.08kg；
所受重力：G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N；
木塊所受的浮力：F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×$\frac{1}{2}$×200×10^-6m³=1N；
（2）因為浮力大于重力，所以釋放后，木塊將上浮一些；
（3）木塊最終漂浮在水面上時，浮力與重力平衡，
此時木塊受到的浮力：F_浮′=G=0.8N．
答：（1）木塊受到的重力為0.8N；受到的浮力為1N；
（2）木塊自由釋放后，將會上浮一些；
（3）木塊最終靜止時，受到的浮力為0.8N．

點評 本題是有關浮力的計算題目，主要考查了阿基米德原理公式及浮沉條件的應用，有關浮力的相關計算，密度的計算公式也是必不可少的，必須熟練掌握．