Question

12．一個重5N的木塊，有50cm³的體積露出水面，要將其全部壓入水中，至少要施加0.5N的力．

Answer 1

分析 由于木塊漂浮在水面上，故浮力等于重力，再根據(jù)F_浮=G_排=ρ_水gV_排求出木塊排開水的體積，則就可以得出木塊的體積；
當(dāng)木塊全部沒入水中時，其受到的浮力增大，則豎直向下的壓力就等于此時木塊受到的浮力與重力之差．

解答 解：因為木塊漂浮在水面上，則有：F_浮=G=5N，
根據(jù)F_浮=G_排=ρ_水gV_排可得：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-4m³=500cm³，
則木塊的體積：
V=V_露+V_排=50cm³-500cm³=550cm³．
當(dāng)木塊全部沒入水中時，受到的浮力為：
F_浮′=ρ_水g${V}_{排}^{′}$=1×10³kg/m³×10N/kg×550×10^-6m³=5.5N，
則至少需要施加豎直向下的力F=F_浮′-G=5.5N-5N=0.5N．
故答案為：0.5．

點評 該題考查了阿基米德原理公式的應(yīng)用以及物體受力情況的分析，屬于一個中檔題．