Question

【題目】如圖甲所示，水平面上有一底面積為5.0×10﹣3m2的圓柱形薄壁容器，容器中裝有質(zhì)量為0.5kg的水．現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量分布均勻、體積為5.0×10﹣5m3的物塊（不吸水）放入容器中，物塊漂浮在水面上，物塊浸入水中的體積為3.0×10﹣5m3．求：（g取10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）

（1）物塊受到的浮力．

（2）物塊的密度．

（3）如圖乙所示，如果用力緩慢向下壓物塊使其恰好完全浸沒在水中，則F= N．

Answer 1

【答案】（1）物塊受到的浮力為0.3N．

（2）物塊的密為度0.6×103kg/m3．

（3）0.2N

【解析】

試題分析：（1）已知浸入水中的木塊體積（排開水的體積），利用阿基米德原理求所受浮力．

（2）由于物塊漂浮在水面上，根據(jù)漂浮條件可知物塊的重力，求出質(zhì)量，利用ρ=求出物塊的密度；

（3）求出物塊全部浸入水中時(shí)受到的浮力，又知其重力，利用力的平衡計(jì)算壓力大小．

解：（1）已知V排=3.0×10﹣5m3，

則F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣5m3=0.3N．

（2）由于物塊漂浮在水面上，則物塊的重力G=F浮=0.3N，

則質(zhì)量m===0.03kg；

物塊的密度ρ===0.6×103kg/m3；

（3）物塊恰好完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力：

=ρ水g=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3=0.5N，

根據(jù)力的平衡可得，壓力：

F=﹣G=0.5N﹣0.3N=0.2 N．

答：（1）物塊受到的浮力為0.3N．

（2）物塊的密為度0.6×103kg/m3．

（3）0.2N．