Question

一个重29.4N的木块漂浮在水面上，问木块浸入水中的体积是多少？若再加19.6N的力竖直向下按木块，木块刚好被按没水中，则木块的密度为多大？

Answer 1

因为木块漂浮，所以木块受到的浮力等于木块的重力，
则F_浮=G=29.4N，
因为木块浸入水中的体积等于木块排开水的体积，
所以V_浸=V_排=

F浮

ρ水g

=

29.4N

1.0×103kg/m3×9.8N/kg

=3×10^-3m³；
由题意可知，木块完全浸入水中后受到的浮力等于木块的重力与木块受到向下的压力之和，
则F_浮′=G+F=29.4N+19.6N=49N，
因为木块的体积等于木块完全浸入水中的排水体积，
所以V_木=V_排′=

F浮′

ρ水g

=

49N

1.0×103kg/m3×9.8N/kg

=5×10^-3m³，
木块的质量：m=

G

g

=

29.4N

9.8N/kg

=3kg，
木块的密度：ρ=

m

V

=

3kg

5×10-3m3

=0.6×10³kg/m³．
答：木块漂浮时，木块浸入水中的体积是3×10^-3m³，木块的密度为0.6×10³kg/m³．