Question

學(xué)了浮力知識(shí)后，幾乎所有的同學(xué)對(duì)木塊一定能浮在水面上深信不疑，唯獨(dú)小峰同學(xué)對(duì)此還有疑問(wèn)，經(jīng)過(guò)一番爭(zhēng)論后，他找來(lái)一些器材做起了實(shí)驗(yàn)，他將一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm，密度為0.6×10³kg/m³的正方體木塊放入水槽中，向水槽中倒入5cm深的水，已知木塊有一半的體積浸入水中．
（1）請(qǐng)你計(jì)算木塊的重力；
（2）通過(guò)計(jì)算浮力，比較判斷木塊是否能浮起來(lái)？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知木塊的邊長(zhǎng)可求得其體積，密度已知，可求得其質(zhì)量，然后再利用G=mg可求得木塊的重力．
（2）根據(jù)物體的浮沉條件，F(xiàn)_浮=ρ_水gV_排求出浮力，根據(jù)木塊的密度和體積求出木塊的重力，然后比較即可，若浮力大于重力，則漂浮，若浮力小于重力，則下沉．
解答：解：（1）V=10cm×10cm×10cm=1000cm³=1×10^-3m³，
∵ρ=，
∴m=ρV=0.6×10³kg/m³×1×10^-3m³=0.6kg
則木塊的重力G=mg=0.6kg×9.8N/kg=5.88N；
（2）已知正方體木塊邊長(zhǎng)為10cm，則其體積為V_物=1×10^-3 m³，V_排=V_物=×1×10^-3m³=0.5×10^-3m³
則 F_浮=ρ_水gV_排=1000kg/m³×0.5×10^-3m³×9.8N/kg=4.9N，
已經(jīng)求得G_木=5.88N，
因?yàn)镕_浮＜G_木，所以不是漂�。�
故此時(shí)木塊不能浮起來(lái)．
答：（1）木塊的重力為5.88N；
（2）通過(guò)計(jì)算浮力可知，此時(shí)木塊不能浮起來(lái)．
點(diǎn)評(píng)：此題涉及到阿基米德原理，液體壓強(qiáng)的計(jì)算，物體的浮沉條件及其應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，而且有一定的拔高難度，此題的關(guān)鍵是學(xué)生明確因?yàn)樗�的深度不夠，造成排開水的重力小于木塊的重力，所以木塊不能漂浮在水面上．