Question

【題目】如圖所示，質量為1.2kg的木塊浮在水面上靜止不動，求：

（1）這時木塊受到的浮力是多大？

（2）此時木塊浸在水中的體積為多少？

（3）該木塊體積是2000cm3，要使木塊剛好浸沒在水中，至少需要多大的力向下壓木塊？

Answer 1

【答案】（1）12N；（2）1.2×10-3m3；（3）8N

【解析】

（1）根據漂浮條件，這時木塊受到的浮力為：

F浮=G木=m木g=1.2kg×10N/kg=12N。

（2）根據阿基米德原理，此時木塊浸在水中的體積為：

V排===1.2×10-3m3。

（3）木塊體積為V=2000cm3=2×10-3m3，要使木塊剛好浸沒在水中（即完全浸沒），木塊排開水的體積增加量為：

△V排=V-V排=2×10-3m3-1.2×10-3m3=0.8×10-3m3，

則要向下施加的壓力大小等于增加的浮力，為：

F=△F浮力=ρ水g△V排=1×103kg/m3×10N/kg×0.8×10-3m3=8N。

答：（1）木塊受到的浮力是12N；

（2）木塊浸在水中的體積為1.2×10-3m3；

（3）該木塊體積是2000cm3，要使木塊剛好浸沒在水中，至少需要8N的力向下壓木塊。