Question

如圖所示，將一個長、寬、高分別為3厘米、2厘米、15厘米，密度為0.9×10³千克/米³的長方體木塊，直立放在溢水杯底（木塊與杯底不密合）．向溢水杯內緩慢注水，當溢水杯被灌滿水時水深為10厘米，則木塊的質量是    千克，所受的浮力為    牛．（g取10牛/千克）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據木塊的長、寬、高求出其體積，然后利用密度公式變形m=ρv即可求出木塊的質量．
（2）先假設木塊淹沒的高度為10cm，求出此時木塊所受的浮力，然后再求出木塊的重力，然后比較重力和浮力的關系確定木塊浮力大小．
解答：解：（1）木塊的體積為V=0.03m×0.02m×0.15m=9×10^-5m³，
由ρ=得，m=ρv，
木塊的質量：m=ρv=0.9×10³kg/m³×9×10^-5m³=0.081kg；
（2）假設木塊淹沒的高度為10cm，則此時木塊受到的浮力為
F_浮=ρ_水gv_排=1×10³kg/m³×10N/kg×0.03m×0.02m×0.1m=1N
G=mg=0.081kg×10N/kg=0.81N
∵1N＞0.81N
∴木塊處于漂浮狀態，木塊淹沒的高度小于10cm，并且木塊受到的浮力為0.81N．
故答案為 1N，081N．
點評：此題涉及的知識點不是很多，此題難點是考查根據浮力和重力的重力關系判斷物體的狀態，并求出物體所受的浮力，這是對所學知識的一種升華．