Question

【題目】小涵同學非常喜歡物理，她利用手邊的橡皮泥可以完成很多小制作．她將一塊橡皮泥捏成邊長為3cm，密度為2×103kg/m3的一個立方體，浸入水中，發現其沉在水底．如果把這塊橡皮泥捏成一只小船，發現其漂浮在水面．
（1）請你幫助小涵計算橡皮泥沉在水底時受到的浮力大小？
（2）請你幫助小涵計算橡皮泥漂浮在水面時排開水的體積？
（3）密度大于水的橡皮泥在水中靜止時能夠漂浮水面．由此得到的啟示是：可以增大物體的浮力．

Answer 1

【答案】
（1）解：因為橡皮泥浸沒在水中，V排=V橡=（0.03m）3=2.7×10﹣5m3；

F浮=G排=ρ水g V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.7×10﹣5m3=0.27N；

答：浸沒在水中時，它受到的浮力是0.27N；

（2）解：根據ρ= 得橡皮泥的質量：

m=ρV=2×103kg/m3×2.7×10﹣5=0.054kg；

橡皮泥的重力：

G=mg=0.054kg×10N/kg=0.54N；

把橡皮泥捏成小船，橡皮泥漂浮時，根據二力平衡的條件，小船受到的浮力：F浮=G橡=0.54N；

由F浮=ρ水g V排可得，此時的小船排開水的體積：

V排= = =5.4×10﹣5m3．

答：橡皮泥漂浮在水面時排開水的體積為5.4×10﹣5m3．

（3）采用空心的方法
【解析】（3）橡皮泥實心時浸沒在水中浮力為0.27N，把橡皮泥捏成空心的小船的漂浮時的浮力為0.54N，故可以得出采用空心的方法可以增大物體的浮力．
【考點精析】本題主要考查了重力的計算和阿基米德原理的相關知識點，需要掌握重力的計算公式：G=mg；阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排才能正確解答此題．