Question

19．鐵塊的體積是150cm³，浸沒于水中，
①排開水的體積是多少m³？
②排開的水重力是多少？鐵塊受到的浮力是多少？
③若鐵塊的一半體積浸在煤油中，那么它受到的浮力是多少？（g=10N/kg，ρ_煤油=0.8×10³kg/m³）

Answer 1

分析 ①鐵塊浸沒時排量水的體積和自身的體積相等；
②根據(jù)G=mg=ρVg求出排開的水重力，根據(jù)阿基米德原理求出鐵塊受到的浮力；
③根據(jù)題意求出鐵塊的一半體積浸在煤油中排開煤油的體積，根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力．

解答 解：①因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，
所以，鐵塊浸沒于水中時，排開水的體積：
V_排=V=150cm³=1.5×10^-4m³；
②排開的水重力為：
G_排=m_排g=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.5×10^-4m³=1.5N，
由阿基米德原理可得，鐵塊受到的浮力：
F_浮=G_排=1.5N；
③鐵塊的一半體積浸在煤油中時排開煤油的體積：
V_排′=$\frac{1}{2}$V=$\frac{1}{2}$×1.5×10^-4m³=7.5×10^-5m³，
此時鐵塊受到的浮力：
F_浮′=ρ_煤油gV_排′=0.8×10³kg/m³×10N/kg×7.5×10^-5m³=0.6N．
答：①排開水的體積是1.5×10^-4m³；
②排開的水重力是1.5N，鐵塊受到的浮力是1.5N；
③若鐵塊的一半體積浸在煤油中，那么它受到的浮力是0.6N．

點評 本題考查了重力公式和密度公式、阿基米德原理的應(yīng)用，要注意物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等．