Question

9．邊長(zhǎng)為3cm，密度為2×10³kg/m³的一個(gè)立方體橡皮泥塊，浸沒(méi)在水中后會(huì)下沉（選填“下沉”、“上浮”或“懸浮”），如果把它捏成一只小船，小船內(nèi)部空間為一個(gè)邊長(zhǎng)為5cm的正方體，則這個(gè)小船可供利用的浮力是0.98N．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物體的浮沉條件即可判斷；
（2）如果把它捏成一只小船，小船內(nèi)部空間為一個(gè)邊長(zhǎng)為5cm的正方體，根據(jù)邊長(zhǎng)求出橡皮泥塊可排開(kāi)水的體積，利用阿基米德原理求出所受浮力，減去本身重力即為可供利用的浮力．

解答 解：（1）由于橡皮泥塊密度為2×10³kg/m³＞ρ_水=1×10³kg/m³，
所以橡皮泥塊，浸沒(méi)在水中后下沉；
（2）立方體橡皮泥塊的體積V=L³=（3cm）³=27cm³=2.7×10^-5m³；
G=mg=ρVg=2×10³kg/m³×10N/kg×2.7×10^-5m³=0.54N．
如果把它捏成一只小船，小船內(nèi)部空間為一個(gè)邊長(zhǎng)為5cm的正方體，則立方體橡皮泥塊可增加排開(kāi)水的體積為：
△V=L_空間³=（5cm）³=125cm³=1.25×10^-4m³；
則小船漂浮時(shí)可達(dá)到的最大排開(kāi)水的體積為：
V_排最大=V+△V=2.7×10^-5m³+1.25×10^-4m³=1.52×10^-4m³，
則浮力為：F_浮最大=ρ_水gV_排最大=1×10³kg/m³×10N/kg×1.52×10^-4m³=1.52N．
所以可利用的浮力△F_浮=F_浮最大-G=1.52N-0.54N=0.98．
故答案為：下沉；0.98．

點(diǎn)評(píng) 此題考查物體的浮沉條件和阿基米德原理的應(yīng)用，關(guān)鍵是注意橡皮泥塊增大的內(nèi)部空間而增大的浮力并不都是可利用的浮力，原因是橡皮泥塊本身漂浮時(shí)液需要增大浮力．