Question

10．小明用細(xì)線系住重為5N的物體，使其一半體積浸入盛滿(mǎn)水的溢水杯中，物體排開(kāi)的水重為2N，將物體浸沒(méi)在水中，此時(shí)物體所受的浮力為4N，物體排開(kāi)的水的體積為4×10^-4m³，松手后，物體將下沉（選填“上浮”、“懸浮”或“下沉”）．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 根據(jù)阿基米德原理可求物體一半體積浸入盛滿(mǎn)水的溢水杯中時(shí)受到水的浮力，進(jìn)而可求物體全部浸沒(méi)再水中時(shí)受到的浮力，然后根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排計(jì)算物體排開(kāi)水的體積，比較物體重力和浮力大小，根據(jù)物體浮沉條件判斷松手后，物體在水中的狀態(tài)．

解答 解：根據(jù)阿基米德原理可知，物體一半體積浸入盛滿(mǎn)水的溢水杯中時(shí)受到水的浮力：
F_浮=G_排=2N，
將物體浸沒(méi)在水中，由于物體排開(kāi)水的體積是原來(lái)的2倍，
所以，此時(shí)物體所受的浮力為：F_浮′=2F_浮=2×2N=4N，
根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排可得排開(kāi)水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}′}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-4m³；
因?yàn)镕_浮′＜G，
所以，松手后，物體將下沉．
故答案為：4；4×10^-4；下沉

點(diǎn)評(píng) 此題考查浮力的大小計(jì)算、阿基米德原理、物體浮沉條件及其應(yīng)用，題目難度適中，適合學(xué)生訓(xùn)練，屬于中檔題．