Question

重5N的木塊漂浮在水面上，木塊體積的浸在水中，求：
（1）物體受到的浮力是多少？
（2）木塊的密度是多少？
（3）將物體露出水面部分全部按入水中至少需要多大的力？

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)物體漂浮可知物體受到的浮力等于物體的重力；
（2）先根據(jù)阿基米德原理公式：F_浮=ρ_液gV_排求出V_排，然后根據(jù)已知求出物體的條件，即可利用密度公式求木塊的密度；
（3）將物體露出水面部分全部按入水中，則V_排′=V，根據(jù)阿基米德原理公式：F_浮=ρ_液gV_排求出這時(shí)的浮力F_浮′，則按入水中需要的力即可浮力與木塊重力的差．
解答：解：（1）已知木塊漂浮在水面上，則F_浮=G=5N；
（2）根據(jù)阿基米德原理公式：F_浮=ρ_液gV_排得：
木塊排開水的體積V_排===5×10^-4m³，
∵木塊體積的浸在水中，
∴設(shè)木塊的體積V=V_排=×5×10^-4m³=1.25×10^-3m³，
∴木塊的密度是
ρ_木===0.4×10³kg/m³；
（3）將物體露出水面部分全部按入水中，則V_排′=V，則根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排得：
F_浮′=ρ_水gV_排′=1×103kg/m3×10N/kg×1.25×10^-3m³=12.5N，
則按入水中需要的力F=F_浮′-G=12.5N-5N=7.5N．
故：（1）物體受到的浮力是5N；
（2）木塊的密度是0.4×103kg/m3；
（3）將物體露出水面部分全部按入水中至少需要7.5N的力．
點(diǎn)評(píng)：本題考查密度的計(jì)算、物體的漂浮條件（G=F_浮）和阿基米德原理公式（F_浮=ρ_液gv_排）的應(yīng)用．計(jì)算時(shí)注意公式的推導(dǎo)和單位的統(tǒng)一．