题目内容
有一密度为0.6×103g/cm3,边长为10cm的立方体木块浸在水中,如图所示,对木块的拉力是39.2N,求木块此时受到的浮力?(用三种方法)
解:方法一(根据浮力产生的原因):
上下表面的面积:
s=0.1m×0.1m=0.01m2,
F浮=F下表面-F上表面=(p下表面-p上表面)s
=[ρ水g(0.05m+0.1m)-ρ水g×0.05m]×0.01m2
=ρ水g×0.1m×0.01m2
=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m×0.01m2
=9.8N.
方法二(根据阿基米德原理求解):
排开水的体积:
v排=v=(0.1m)3=0.001m3,
F浮=ρ水v排g=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.001m3
=9.8N.
方法三(平衡法):F浮=G+F拉=ρvg=0.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.001m3+3.92N=9.8N.
答:木块此时受到的浮力为9.8N.
分析:可以采用下面的方法求解:
①浮力产生的原因:F浮=F下表面-F上表面;
②根据阿基米德原理求解:F浮=ρ水v排g;
③利用平衡法求解:F浮=G+F拉.
点评:本题考查了几种计算浮力的方法,方法不唯一,有利于开阔学生的思维、提高学生的分析能力.
上下表面的面积:
s=0.1m×0.1m=0.01m2,
F浮=F下表面-F上表面=(p下表面-p上表面)s
=[ρ水g(0.05m+0.1m)-ρ水g×0.05m]×0.01m2
=ρ水g×0.1m×0.01m2
=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m×0.01m2
=9.8N.
方法二(根据阿基米德原理求解):
排开水的体积:
v排=v=(0.1m)3=0.001m3,
F浮=ρ水v排g=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.001m3
=9.8N.
方法三(平衡法):F浮=G+F拉=ρvg=0.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.001m3+3.92N=9.8N.
答:木块此时受到的浮力为9.8N.
分析:可以采用下面的方法求解:
①浮力产生的原因:F浮=F下表面-F上表面;
②根据阿基米德原理求解:F浮=ρ水v排g;
③利用平衡法求解:F浮=G+F拉.
点评:本题考查了几种计算浮力的方法,方法不唯一,有利于开阔学生的思维、提高学生的分析能力.
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