Question

9．一根木頭重為20N，漂浮在水面上，若對它施加20N的壓力，它剛好浸沒于水中，求（g取10N/kg）
（1）木頭的質(zhì)量；
（2）木頭的體積；
（3）木頭的密度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)G=mg求出木頭的質(zhì)量；
（2）對剛好浸沒的木頭進(jìn)行受力分析，若對它施加20N的壓力，它剛好浸沒于水中，此時(shí)浮力等于其重力加上20N的壓力，然后利用F_浮=ρ_水gV_排變形可求得木塊排開水的體積，即為木塊的體積；
（3）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出木頭的密度

解答 解：（1）木頭的質(zhì)量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{20N}{10N/kg}$=2kg；
（2）若對它施加20N的向下壓力，它剛好浸沒于水中，
所以，此時(shí)浮力：F_浮=G+F=20N+20N=40N，
由F_浮=ρ_水gV_排可得，排開水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{40N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-3m³，
因?yàn)榇藭r(shí)木塊全部浸沒，所以V_物=V_排=4×10^-3m³，
（3）木頭的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{2kg}{4×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.5×10³kg/m³．
答：（1）木頭的質(zhì)量為2kg；
（2）木頭的體積為4×10^-3m³；
（3）木頭的密度為0.5×10³kg/m³．

點(diǎn)評 本題考查質(zhì)量、密度和浮力的計(jì)算，關(guān)鍵是考查公式的靈活運(yùn)用．同時(shí)還要知道漂浮在液面上的物體所受浮力等于其重力．