Question

一個(gè)木塊重8.5N，將木塊懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，并把木塊的一半浸入水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是3.5N．請(qǐng)計(jì)算下列問(wèn)題：（煤油的密度是0.8g/cm³）
（1）木塊的一半浸入水中時(shí)受到的浮力；
（2）木塊的密度；
（3）如果將這個(gè)木塊放入煤油中，所受浮力是多大？木塊是上浮還是下沉？

Answer 1

分析：（1）知道木塊的重力和浸入水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，根據(jù)稱(chēng)重法求出木塊的一半浸入水中時(shí)受到的浮力；
（2）根據(jù)阿基米德原理求出木塊的一半浸入水中時(shí)排開(kāi)水的體積，進(jìn)一步求出木塊的體積，利用密度公式和重力公式求出木塊的密度；
（3）假設(shè)木塊完全浸沒(méi)在煤油中，根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力，再與木塊的重力相比較判斷木塊的浮沉和受到的浮力．

解答：解：（1）木塊的一半浸入水中時(shí)受到的浮力：
F_浮=G-F=8.5N-3.5N=5N；             
（2）根據(jù)阿基米德原理可得，木塊的體積：
V_木=2V_排=2

F浮

ρ水g

=2×

5N

1×103 kg/m3×10N/kg

=10^-3m³，
木塊的密度：
ρ_木=

m

V

=

G

Vg

=

8.5N

10-3m3×10N/kg

=0.85×10³kg/m³；
（3）木塊全部浸沒(méi)在煤油中受到的浮力：
F_浮油=ρ_油V_排油g=0.8×10³kg/m³×10^-3m³×10N/kg=8N，
∵8N＜8.5N，
∴木塊在煤油中下沉，這時(shí)受到的浮力為8N．
答：（1）木塊的一半浸入水中時(shí)受到的浮力為5N；
（2）木塊的密度為0.85×10³kg/m³；
（3）如果將這個(gè)木塊放入煤油中，所受浮力是8N，木塊下沉．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了密度的計(jì)算，涉及到阿基米德原理、稱(chēng)重法求浮力、重力公式和物體浮沉條件的應(yīng)用，知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)，要求學(xué)生靈活的應(yīng)用相關(guān)知識(shí)．