Question

一木塊漂浮在水面上時，露出總體積的.

(1)求木塊的密度.

(2)若使此木塊浸沒在水中，需要施加2N的豎直向下的壓力，求木塊的體積.(g取10N/kg)

 

Answer 1

答案：
解析：

(1)木塊漂浮在水面上時，受到兩個力的作用：F浮＝G木.而F浮＝r水gV排，G木＝r木V木g， V排＝(1-)V木.根據(jù)F浮＝G木列方程：r水gV排＝木V木g 1.0×103kg/m3×(1－)V木g＝木V木g 所以r木＝×1.0×103kg/m3＝0.6×103kg/m3. (2)木塊在壓力作用下浸沒在水中，木塊受到三個力的作用：壓力F，方向豎直向下；浮力F浮 ′，方向豎直向上；重力G木，方向豎直向下.F＋G木＝F浮 ′， 而F浮 ′＝r水gV排 ′，V排 ′＝V木.根據(jù)F＋G木＝ F浮 ′列方程： F＋r木V木g＝r水gV排 ′ 2N＋0.6×103kg/m3×V木×10N/kg＝103kg/m3×10N/kg×V木 解得V木＝5×10-4m3.

提示：

對于一些稍復雜一點的浮力計算題，首先確定研究對象(如木塊)的浮沉狀態(tài)；根據(jù)物體的狀態(tài)分析物體受力的關系和體積關系；然后利用力的關系，結合題目給出的條件和阿基米德原理，列式求解.解題思路可用如下圖示來表示：