Question

【題目】物體A的體積是2×10﹣3m3，將它放入水中，露出水面的體積是整個體積的四分之一，物體下表面距液面0.15m，如圖所示．（g取10 N/kg）求：

（1）物體A所受的浮力是多少？

（2）物體A的密度是多大？

（3）物體下表面受到的液體壓強有多大？

（4）在A上放一個多重的物體可以使A剛好全部浸入水中？

Answer 1

【答案】（1）物體A所受的浮力是15N；

（2）物體A的密度是0.75×103kg/m3；

（3）物體下表面受到的液體壓強有1.5×103Pa；

（4）在A上放一個5N重的物體可以使A剛好全部浸入水中．

【解析】解：（1）物體排開水的體積：

v排=v浸=v球﹣v露=v球=×2×10﹣3m3=1.5×10﹣3m3，

物體受到的浮力：

F浮=ρ水v排g

=1×103kg/m3×1.5×10﹣3m3×10N/kg

=15N；

（2）∵物體漂浮在水面上，

∴F浮=G，

即：ρ水gv=ρ物gv，

∴ρ物=ρ水=×1×103kg/m3=0.75×103kg/m3；

（3）物體下表面受到的壓強：

p=ρgh

=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m

=1.5×103Pa；

（4）物體剛全浸入水排開水的體積：

v排′=v=2×10﹣3m3，

此時物體受到的浮力：

F浮′=ρ水v排′g

=1×103kg/m3×2×10﹣3m3×10N/kg

=20N；

∵F浮′=G+GA，

∴物體A的重：

GA=F浮′﹣G=20N﹣15N=5N．

答：（1）物體A所受的浮力是15N；

（2）物體A的密度是0.75×103kg/m3；

（3）物體下表面受到的液體壓強有1.5×103Pa；

（4）在A上放一個5N重的物體可以使A剛好全部浸入水中．