Question

3．一個邊長為10cm，密度為1.5×10³kg/m³的立方體橡皮泥浸沒在水中，排開水的體積為1×10^-3m³，排開水的質(zhì)量為1kg，排開水受到的重力為10N．橡皮泥受到的浮力為10N，若將橡皮泥捏成一只小船，浮在水面，小船受到的浮力是15N，排開水的體積是1.5×10^-3m³．g=10N/kg．

Answer 1

分析 （1）知道立方體橡皮泥的邊長，計算其體積，即浸沒時橡皮泥的排開水的體積，利用m=ρV求排開水的質(zhì)量，利用G=mg求排開水的重力，再根據(jù)阿基米德原理求受到水的浮力；
（2）求出了橡皮泥的重力，因為橡皮泥小船漂浮，根據(jù)漂浮條件求橡皮泥小船受到的浮力；求出了橡皮泥小船受到的浮力，再根據(jù)阿基米德原理變形公式求排開水的體積．

解答 解：
（1）立方體橡皮泥的體積：
V=10cm×10cm×10cm=1000cm³=1×10^-3m³，
因為橡皮泥塊浸沒在水中，
所以橡皮泥排開水的體積：
V_排=V=1×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得橡皮泥排開水的質(zhì)量：
m_排=ρ_水V_排=1×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg，
橡皮泥排開水的重力：
G_排=m_排g=1kg×10N/kg=10N，
橡皮泥受到的浮力：
F_浮=G_排=10N；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$得橡皮泥的質(zhì)量：
m=ρV=1.5×10³kg/m³×1×10^-3m³=1.5kg，
橡皮泥的重：
G=mg=1.5kg×10N/kg=15N，
因為橡皮泥小船漂浮，
所以橡皮泥小船受到的浮力：
F_浮′=G=15N，
又因為F_浮′=ρ_水V_排′g，
所以橡皮泥小船排開水的體積：
V_排′=$\frac{{F}_{浮}′}{{ρ}_{水g}}$=$\frac{15N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.5×10^-3m³．
故答案為：1×10^-3；1；10；10；15；1.5×10^-3．

點(diǎn)評 本題是一道關(guān)于浮力問題的綜合計算題，解題的關(guān)鍵：一是掌握兩種浮力的計算方法（阿基米德原理、漂浮條件），二是用好“F_浮?V_排”（知道浮力求排開水的體積，知道排開水的體積求浮力）．