Question

6．一塊質(zhì)量為1.2kg的木塊浮在水面上，它的密度是0.6×10³kg/m³，木塊漂浮在水面上時(shí)，受到的浮力是多大？要把木塊全部浸入水中，至少需要加多大豎直向下的壓力？

Answer 1

分析 （1）木塊漂浮時(shí)受到的浮力和自身的重力相等，根據(jù)F_浮=G=mg求出受到的浮力；
（2）知道木塊的質(zhì)量和密度，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出木塊的體積，把木塊全部浸入水中時(shí)，排開(kāi)水的體積和自身的體積相等，根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力，豎直向下的壓力等于完全浸沒(méi)后的浮力與木塊重力之差．

解答 解：（1）木塊漂浮在水面上時(shí)，受到的浮力：
F_浮=G=mg=1.2kg×10N/kg=12N；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，木塊的體積：
V=$\frac{m}{{ρ}_{木}}$=$\frac{1.2kg}{0.6×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=2×10^-3m³，
木塊全部浸入水中時(shí)，受到的浮力：
F_浮′=ρ_水gV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2×10^-3m³=20N，
需要施加豎直向下的最小壓力：
F_壓=F_浮′-G=20N-12N=8N．
答：木塊漂浮在水面上時(shí)，受到的浮力是12N；要把木塊全部浸入水中，至少需要加8N豎直向下的壓力．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物體漂浮條件和阿基米德原理、密度公式、重力公式的應(yīng)用，分析好木塊浸沒(méi)時(shí)的受力情況是關(guān)鍵．