Question

實(shí)心正方體木塊，漂浮在水面上，如圖所示，此時(shí)浸入水中的體積是600cm³，g取10N/kg．
求：（1）木塊受到的浮力．
（2）在木塊上放置一個(gè)重4N的鐵塊，靜止后木塊表面剛好與水面相平，求木塊的密度．

Answer 1

解：
（1）由題知，木塊排開(kāi)水的體積：
v_排=600cm³=600×10^-6m³，
木塊受到水的浮力：
F_浮=ρ_水gv_排=1×10³kg/m³×10N/kg×600×10^-6m³=6N；
∵木塊漂浮在水面上，
∴G_木=F_浮=6N，
木塊的質(zhì)量：
m_木===0.6kg；
（2）設(shè)木塊的體積為V，
由題知，在木塊上放一鐵塊，靜止后木塊表面剛好與水面相平，則木塊排開(kāi)水的體積V_排=V，此時(shí)木塊受到的浮力：
F_浮′=ρ_水gv_排′=ρ_水gv，
∵F_浮′=G_木+G_鐵，
即：ρ_水gv=1×10³kg/m³×10N/kg×V=6N+4N，
解得：
V=10^-3m³，
木塊的密度：
ρ_木===0.6×10³kg/m³．
答：（1）木塊受到的浮力為6N．
（2）木塊的密度為0.6×10³kg/m³．
分析：（1）知道浸入水中的體積（木塊排開(kāi)水的體積），利用阿基米德原理求木塊受到水的浮力；由于木塊漂浮在水面上，利用漂浮條件求木塊的重力，進(jìn)而求出木塊的質(zhì)量；
（2）由題知，在木塊上放一鐵塊，靜止后木塊表面剛好與水面相平，則木塊排開(kāi)水的體積等于木塊的體積，此時(shí)木塊受到的浮力等于木塊重加上鐵塊重，據(jù)此求木塊的體積，再利用密度公式ρ=求木塊的密度．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)密度公式、重力公式、阿基米德原理、物體的漂浮條件的掌握和運(yùn)用，本題關(guān)鍵：根據(jù)“在木塊上放一鐵塊，靜止后木塊表面剛好與水面相平”對(duì)木塊進(jìn)行受力分析，列方程求木塊的體積．