Question

2．有一泡沫塊漂浮在水面上，它有3/5的體積露出水面，則它的密度為0.4×10³千克/米³．當一質(zhì)量為0.6千克的水鳥停在該泡沫塊上時，泡沫塊剛好完全浸沒在水中，則該泡沫塊的體積為1.0×10^-3米³．

Answer 1

分析 （1）“泡沫塊漂浮在水面上”，“有$\frac{3}{5}$的體積露出水面”，則G=F_浮，即：ρ_泡沫gV=ρ_水gV_排；
（2）水鳥“停在”泡沫塊上，說明此時泡沫塊處于靜止狀態(tài)，受平衡力的作用；那么在豎直方向上，水鳥的重力與泡沫塊的重力之和恰好等于泡沫塊完全浸沒時受到的浮力，可以此等量關(guān)系，列式求出泡沫塊的密度．

解答 解：（1）設(shè)泡沫塊的體積為V，則其漂浮在水面上時，浸入水中的體積為：V_排=（1-$\frac{3}{5}$）V=$\frac{2}{5}$V；
因為泡沫塊漂浮在水面上，所以G=F_浮，
則ρ_泡沫gV=ρ_水gV_排，
即：ρ_泡沫=$\frac{2}{5}$ρ_水=$\frac{2}{5}$×1.0×10³kg/m³=0.4×10³kg/m³；
（2）由G+G_水鳥=F_浮′，
得：ρ_泡沫gV+G_水鳥=ρ_水gV，即：ρ_泡沫gV+m_水鳥g=ρ_水gV，
代入數(shù)值，得：$\frac{2}{5}$×10³kg/m³×10N/kg×V+0.6kg×10N/kg=1.0×10³kg/m³×10N/kg×V，
解得：V=1.0×10^-3m³．
故答案為：0.4×10³；1.0×10^-3．

點評 此題型是關(guān)于浮力和沉浮條件的綜合題目，要結(jié)合二力平衡條件進行分析解決，關(guān)鍵是兩種情況下受到的浮力都等于物體的總重力．