Question

有一泡沫塊漂浮在水面上，它有

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的體積露出水面，則它的密度為

 

千克/米³．當(dāng)一質(zhì)量為0.4千克的水鳥停在該泡沫塊上時(shí)，泡沫塊剛好完全浸沒在水中，則該泡沫塊的體積為

 

米³．

Answer 1

分析：（1）“泡沫塊漂浮在水面上”、“有

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的體積露出水面”，則G=F_浮，即：ρ_泡沫gV=ρ_水gV_排；
（2）水鳥“停在”泡沫塊上，說明此時(shí)泡沫塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，受平衡力的作用；那么在豎直方向上，水鳥的重力與泡沫塊的重力之和恰好等于泡沫塊完全浸沒時(shí)受到的浮力，可以此等量關(guān)系，列式求出泡沫塊的密度．

解答：解：設(shè)泡沫塊的體積為V，則其漂浮在水面上時(shí)，浸入水中的體積為：V_排=（1-

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）V=

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V；
∵泡沫塊漂浮在水面上，
∴G=F_浮，
則ρ_泡沫gV=ρ_水gV_排，
即：ρ_泡沫=

2

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ρ_水=

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×1.0×10³kg/m³=0.67×10³kg/m³；
由G+G_水鳥=F_浮′，
得：ρ_泡沫gV+G_水鳥=ρ_水gV，即：ρ_泡沫gV+m_水鳥g=ρ_水gV，
代入數(shù)值，得：

2

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×10³kg/m³×10N/kg×V+4kg×10N/kg=1.0×10³kg/m³×10N/kg×V，
解得：V=1.2×10^-4m³．
故答案為：0.67×10³；1.2×10^-4．

點(diǎn)評：此題型是關(guān)于浮力和沉浮條件的綜合題目，要結(jié)合二力平衡條件進(jìn)行分析解決，關(guān)鍵是兩種情況下受到的浮力都等于物體的總重力．