Question

淡水湖面上漂有一塊浮冰，如圖所示，測得其水上部分的體積為2m³，試計算出與這塊浮冰有關的物理量（ρ_冰=0.9×10³ kg/m³，g=10N/kg）．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道水的密度和冰的密度，利用阿基米德原理和漂浮條件得出F_浮=G_冰，即ρ_水v_排g=ρ_冰vg，知道水上冰的體積，可求冰的體積；
（2）求出冰排開水的體積；
（3）知道冰的體積，可求冰的質量；
（4）求出了冰的質量，利用重力公式求冰重；
（5）求出了冰重，再利用漂浮條件求冰受到的浮力．
解答：解：（1）∵冰漂浮，
∴F_浮=ρ_水v_排g=ρ_冰vg，
∵v=v_排+v_露，
∴ρ_水（v-v_露）g=ρ_冰vg，
即：1×10³kg/m³×（v-2m³）g=0.9×10³kg/m³×vg，
解得：冰塊的體積：
v=20m³；
（2）排開水的體積：
v_排=v-v_露=20m³-2m³=18m³；
（3）冰的質量：
m=ρ_冰v=0.9×10³kg/m³×20m³=1.8×10⁴kg；
（4）冰重：
G=mg=1.8×10⁴kg×10N/kg=1.8×10⁵N；
（5）冰受到的浮力：
F_浮=G=1.8×10⁵N．
答：（1）冰塊的體積為20m³；
（2）排開水的體積為18m³；
（3）冰的質量為1.8×10⁴kg；
（4）冰重為1.8×10⁵N；
（5）冰受到的浮力為1.8×10⁵N．
點評：本題是一道力學綜合計算題，利用好v=v_排+v_露是解本題的突破口，能根據(jù)阿基米德原理和漂浮條件求出冰塊的體積是本題的關鍵．