Question

（2003?遼寧）如圖所示，在空氣中稱木塊重6N；當(dāng)該木塊的

3

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體積浸入水中時，彈簧測力計的示數(shù)恰好為零．
求：
（1）木塊的密度是多大？
（2）若把木塊從彈簧測力計上取下，并輕輕放入水里，那么在木塊上加多大豎直向下的壓力，才能使木塊剛好全部浸入水中？（g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）木塊所受浮力等于木塊在空氣中的重力減去在水中彈簧秤的拉力，根據(jù)公式F_浮=ρgV_排排開水的體積，根據(jù)比例關(guān)系即可求出木塊的體積，再根據(jù)公式 ρ=

m

v

求出木塊的密度．
（2）木塊浸沒時，排開水的體積等于木塊的體積；已知木塊排開水的體積和水的密度，利用阿基米德原理可以得到此時木塊受到的浮力；已知木塊受到的浮力和重力，兩者之差就是加上的壓力．

解答：解：（1）木塊受浮力F_浮=G-F_示=6N-0N=6N；
由F_浮=G_排=ρ_水gV_排得：
V_排=

F浮

ρ水g

=

6N

1.0×103(kg/m3)×10N/kg

=0.6×10^-3m³，
木塊體積：V=

5

3

V_排=

5

3

×0.6×10^-3m³=1.0×10^-3m³，
木塊質(zhì)量：m=

G

g

=

6N

10N/kg

=0.6kg，
木塊密度：ρ=

m

V

=

0.6kg

10-3m3

=0.6×10³kg/m³；
（2）由G+F_壓=F_浮′得：
豎直向下壓力：
F_壓=F_浮′-G=ρ_水gV_排′-G=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10^-3m³-6N=4N．
答：（1）木塊的密度是0.6×10³kg/m³；
（2）若把木塊從彈簧測力計上取下，并輕輕放入水里，那么在木塊上加4N豎直向下的壓力，才能使木塊剛好全部浸入水中．

點評：本題考查了學(xué)生對密度公式、重力公式、阿基米德原理、漂浮條件、同一直線上力的合成的掌握和運用，知識點多、綜合性強，是一道力學(xué)綜合題，要求靈活運用各個公式．