Question

一體積為2.0×10^-5m³的松木塊漂浮在水面上，則：
（1）木塊受到的重力是多大？
（2）木塊浸在水中的體積多大？
（3）如果要將木塊剛好全部壓入水中，需要在木塊上加多重的重物？（g=10N/kg，ρ_木=0.6×10³kg/m³）

Answer 1

【答案】分析：（1）已知木塊的體積和密度，根據(jù)密度公式可求木塊的質(zhì)量，進(jìn)一步求出木塊的重力；
（2）木塊漂浮時(shí)受到的浮力等于自身的重力，根據(jù)阿基米德原理可求木塊浸入水中的體積；
（3）木塊全部浸入水中時(shí)，受到豎直向上的浮力、自身的重力和物體的重力，三力平衡，從而可求物體的質(zhì)量．
解答：解：（1）木塊受到的重力G_木=m_木g=ρ_木V_木g=0.6×10³kg/m³×2.0×10^-5m³×10N/kg=0.12N；
（2）因?yàn)镕_浮=ρ_水gV_排；所以木塊浸在水中的體積等于木塊排開(kāi)的水的體積V_排===1.2×10^-5m³；
（3）木塊完全浸沒(méi)受到的浮力F_浮大=ρ_水gV_木=1×10³kg/m³×2.0×10^-5m³×10N/kg=0.2N；
需要在木塊上的物體G=F_浮大-G_木=0.2N-0.12N=0.08N．
答：（1）木塊受到的重力是0.12N；
（2）木塊浸在水中的體積1.2×10^-5m³；
（3）如果要將木塊剛好全部壓入水中，需要在木塊上加0.08N的重物．
點(diǎn)評(píng)：本題考查重力、體積、浮力的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活應(yīng)用，難點(diǎn)是對(duì)木塊完全浸沒(méi)后進(jìn)行的受力分析．