Question

13．將一方形木塊放入盛水容器中時，木塊體積的$\frac{3}{4}$浸入水中，此時木塊排開水重是3N．
（1）木塊所受浮力是多大？
（2）木塊體積多大？
（3）木塊密度多大？
（4）如圖，再在木塊上放一鐵塊，剛好使木塊全部浸入水中．求鐵塊所受重力．

Answer 1

分析 （1）知道排開水重，利用阿基米德原理可以求木塊受到的浮力；
（2）利用F_浮=ρ_水V_排g變形求出排開水的體積，可進(jìn)一步求出木塊的體積；
（3）利用阿基米德原理和漂浮條件列式F_浮=ρ_水V_排g=ρ_木Vg求木塊的密度；
（4）知道木塊重和此時木塊受浮力，利用鐵塊重加上木塊重等于木塊受浮力求鐵塊重．

解答 解：（1）木塊所受浮力：F_浮=G_排=3N
（2）由F_浮=ρ_水V_排g可得，
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{3N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10^-4m³，
V=$\frac{4}{3}$V_排=$\frac{4}{3}$×3×10^-4m³=4×10^-4m³；
（3）木塊漂浮，V_排=$\frac{3}{4}$V，則：
F_浮=ρ_水V_排g=G=ρ_木Vg
ρ_木=$\frac{3}{4}$ρ_水=$\frac{3}{4}$×1×10³kg/m³=0.75×10³kg/m³；
（4）木塊漂浮，則G_木=F_浮=3N，
由題意知，G_鐵+G_木=F_浮′
所以，G_鐵=F_浮′-G_木=ρ_水Vg-3N=1×10³kg/m³×4×10^-4m³×10N/kg-3N=1N．
答：（1）木塊所受浮力是3N；
（2）木塊體積為4×10^-4m³；
（3）木塊密度為0.75×10³kg/m³；
（4）鐵塊所受重力為1N．

點(diǎn)評 本題考查知識點(diǎn)比較多，密度的計(jì)算，浮力的計(jì)算及其公式變形，關(guān)鍵是公式的應(yīng)用，特別是要利用好物體排浮，浮力等于重力這個條件，屬于難題．