Question

學(xué)完“浮力”知識(shí)后，小芳同學(xué)進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)．
（1）她選取一質(zhì)量為750g、體積為1250cm³長(zhǎng)方體木塊，讓它漂浮在水面上，如圖所示，求木塊受到的浮力．
（2）取來(lái)規(guī)格相同質(zhì)量為50g的鉤碼若干，將鉤碼逐個(gè)放置在漂浮的木塊上．放多少個(gè)鉤碼時(shí)，木塊剛好浸沒(méi)在水中？

Answer 1

解：（1）m=750g=0.75kg，
因?yàn)槟緣K漂浮，根據(jù)浮沉條件可得：
F_浮=G=mg=0.75kg×10N/kg=7.5N；
（2）V=1250cm³=1.25×10^-3m³，
若木塊全部浸沒(méi)，則所受浮力為：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.25×10^-3m³=12.5N，
浮力增加了12.5N-7.5N=5N，這多出來(lái)的浮力由鉤碼的重力來(lái)平衡，故鉤碼的重力
G=5N，則m===0.5kg=500g．
=10（個(gè)），所以需要10個(gè)鉤碼．
答：（1）木塊受到的浮力為7.5N．
（2）放10個(gè)鉤碼時(shí)，木塊剛好浸沒(méi)在水中．
分析：（1）木塊漂浮，此時(shí)木塊受到的浮力等于木塊本身的重力，已知木塊質(zhì)量，利用F_浮=G=mg計(jì)算；
（2）已知水的密度和木塊的體積，根據(jù)阿基米德原理F_浮=G_排可以計(jì)算出木塊完全浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力，再根據(jù)平衡條件計(jì)算出需要的鉤碼的重力，最后計(jì)算個(gè)數(shù)．
點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了重力的計(jì)算、浮力的計(jì)算（阿基米德原理、漂浮條件）密度的計(jì)算，知識(shí)點(diǎn)多，尤其是（2）中的判斷木塊的平衡狀態(tài)，木塊是由于鉤碼才完全浸沒(méi)在水中，但木塊本身也有一定重力，此時(shí)，F(xiàn)_浮=G_木+G_鉤碼，在計(jì)算過(guò)程中單位要統(tǒng)一．