Question

學(xué)習(xí)了浮力知識(shí)后，大部分同學(xué)都對(duì)木塊能浮在水面上深信不疑，唯獨(dú)小東同學(xué)對(duì)此還有疑問(wèn)，經(jīng)過(guò)一番爭(zhēng)論后，他找來(lái)一些器材做起了實(shí)驗(yàn)…
（1）他將重6N邊長(zhǎng)為10cm正方體木塊放入水槽中，然后加入5cm深的水，結(jié)果發(fā)現(xiàn)木塊仍沉在水底，并沒(méi)有浮起來(lái)，請(qǐng)你幫小東計(jì)算一下，此時(shí)木塊受到的浮力多大？
（2）小東繼續(xù)往水槽內(nèi)加水，木塊終于浮起來(lái)了，最后靜止在水面上．請(qǐng)你算一算，水槽中的水加至多深時(shí)，木塊開始上�。浚╣=10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)題意求出排開水的體積，根據(jù)阿基米德原理求出木塊受到的浮力；
（2）根據(jù)物體的浮沉條件可知，當(dāng)物體受到的浮力等于自身的重力時(shí)木塊開始上浮，根據(jù)阿基米德原理求出排開水的體積，進(jìn)一步求出求出水的深度．
解答：解：（1）已知正方體木塊邊長(zhǎng)為10cm，
當(dāng)加入5cm深的水時(shí)，V_排=10cm×10cm×5cm=500cm³=5×10^-4m³，
則 F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5×10^-4m³=5N；
（2）當(dāng)F_浮=G=6N時(shí)，木塊開始上浮，
則h===0.06m=6cm．
答：（1）此時(shí)木塊受到的浮力為5N；
（2）水槽中的水加至6cm深時(shí)，木塊開始上浮．
點(diǎn)評(píng)：本題涉及到阿基米德原理計(jì)算、物體的浮沉條件及其應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，而且有一定的拔高難度，此題的關(guān)鍵是學(xué)生明確因?yàn)樗�的深度不夠，造成排開水的重力小于木塊的重力，所以木塊不能漂浮在水面上．