Question

一邊長為10cm的正方體空心鐵盒重8.8N，問：
（1）這鐵盒浸沒在密度為0.8×10³kg/m³的酒精重，是上浮還是下沉？
（2）這鐵盒放入水中靜止時受到的浮力多大？

Answer 1

解：（1）空心鐵盒的體積：
V=（0.1m）³=1×10^-3m³
浸沒在酒精中時，受到的浮力：
F_酒=ρ_酒gV_排=0.8×10³kg/m³×9.8N/kg×1×10^-3m³=7.84N＜8.8N．
所以鐵盒在酒精中下沉；
（2）假設(shè)空心鐵盒完全浸沒在水中，此時受到的浮力：
F_水=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×1×10^-3m³=9.8N＞8.8N
即空心鐵盒應(yīng)漂浮在水面上，
所以空心鐵盒水中靜止時受到的浮力：
F_水′=G=8.8N．
答：（1）在酒精中鐵盒下沉；（2）在水中靜止時受到的浮力為8.8N．
分析：（1）先求出空心鐵盒的體積，再根據(jù)阿基米德原理求出浸沒在酒精中受到的浮力，比較浮力與重力的大小即可判斷上浮還是下沉；
（2）假設(shè)空心鐵盒的體積會浸沒在水中，求出此時受到的浮力；結(jié)果浮力大于重力，說明靜止時空心鐵盒漂浮，再根據(jù)物體的浮沉條件求出受到的浮力．
點評：本題考查了阿基米德原理和物體的浮沉條件．假設(shè)空心鐵盒完全浸沒在水中時，求出浮力，再比較重力，判斷靜止時應(yīng)漂浮在水中是解決本題的關(guān)鍵．