Question

20．一木塊的體積為0.05m³，將其放入水中，靜止時(shí)，露出水面的體積為0.02m³，用細(xì)線綁上一個(gè)與木塊等體積的物體A后，兩者恰好在水中懸�。�忽略細(xì)線的體積，g取10N/kg，求：
（1）漂浮在水面上的木塊所受浮力．
（2）A的密度．

Answer 1

分析 （1）已知靜止時(shí)，露出水面的體積為0.02m³，求得浸入水中的體積，然后利用F_浮=ρ_水gV_排可求得漂浮在水面上的木塊所受浮力；
（2）木塊漂浮在水面上，G_木=F_浮=300N，用細(xì)線綁上一個(gè)與木塊等體積的物體A后，兩者恰好在水中懸浮．根據(jù)F_浮=G求得A的密度．

解答 解：（1）漂浮時(shí)，木塊排開水的體積：V_排=V-V_露=0.05m³-0.02m³=0.03m³，
漂浮在水面上的木塊所受浮力：F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.03m³=300N；
（2）木塊漂浮在水面上，則G_木=F_浮=300N，
當(dāng)用細(xì)線綁上一個(gè)與木塊等體積的物體A后，兩者恰好在水中懸浮，
則它們排開水的總體積：V_總=2V=2×0.05m³=0.1m³，
此時(shí)木塊與物體A所受的總浮力：F_浮′=ρ_水gV_總=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m³=1000N，
因?yàn)閮烧咔『迷谒�中懸浮�?br />所以浮力等于二者重力，即F_浮′=G_木+G_A，
則A物體的重：G_A=F_浮′-G_木=1000N-300N=700N；
A物體的質(zhì)量：m_A=$\frac{{G}_{A}}{g}$=$\frac{700N}{10N/kg}$=70kg，
A物體的密度：ρ_A=$\frac{{m}_{A}}{V}$=$\frac{70kg}{0.05{m}^{3}}$=1.4×10³kg/m³．
答：（1）漂浮在水面上的木塊所受浮力為300N．
（2）A的密度為1.4×10³kg/m³．

點(diǎn)評 本題是有關(guān)浮力知識的綜合應(yīng)用，關(guān)鍵掌握阿基米德原理公式、密度公式，并做到靈活應(yīng)用．