Question

16．一個鐵塊的體積是20cm³．若將它全部浸沒在水中，鐵塊所受浮力是多大？當這個鐵塊有五分之一露出水面時，水對鐵塊的浮力是多大？（g取10N/kg）

Answer 1

分析 若將它全部浸沒在水中，它排開水的體積與它自身的體積相等，根據(jù)阿基米德原理就可以計算出浮力的大小；
根據(jù)阿基米德原理，若鐵塊有五分之一露出水面時，則所受浮力也減小五分之一．

解答 解：因為鐵球浸沒水中，所以V_排=V=20cm³=20×10^-6m³=2×10^-5m³
鐵球受到水的浮力：
F_浮=G_排=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×2×10^-5m³×10N/kg=0.2N；
當這個鐵塊有五分之一露出水面時，水對鐵塊的浮力也減小五分之一，
即此時鐵塊受浮力F_浮′=（1-$\frac{1}{5}$）F_浮=$\frac{4}{5}$×0.2N=0.16N．
答：若將它全部浸沒在水中，鐵塊所受浮力是0.2N；當這個鐵塊有五分之一露出水面時，水對鐵塊的浮力是0.16N．

點評 本題考查了浮力的計算（阿基米德原理），能夠分析出兩種情況下排開液體的體積關系是關鍵所在，難度不大．