Question

一体积为2.0×10^-5m³的松木块漂浮在水面上，则：
（1）木块受到的重力是多大？
（2）木块浸在水中的体积多大？
（3）如果要将木块刚好全部压入水中，需要在木块上加多重的重物？（g=10N/kg，ρ_木=0.6×10³kg/m³）

Answer 1

分析：（1）已知木块的体积和密度，根据密度公式可求木块的质量，进一步求出木块的重力；
（2）木块漂浮时受到的浮力等于自身的重力，根据阿基米德原理可求木块浸入水中的体积；
（3）木块全部浸入水中时，受到竖直向上的浮力、自身的重力和物体的重力，三力平衡，从而可求物体的质量．

解答：解：（1）木块受到的重力G_木=m_木g=ρ_木V_木g=0.6×10³kg/m³×2.0×10^-5m³×10N/kg=0.12N；
（2）因为F_浮=ρ_水gV_排；所以木块浸在水中的体积等于木块排开的水的体积V_排=

F浮

ρ水g

=

0.12N

1000kg/m3×10N/kg

=1.2×10^-5m³；
（3）木块完全浸没受到的浮力F_浮大=ρ_水gV_木=1×10³kg/m³×2.0×10^-5m³×10N/kg=0.2N；
需要在木块上的物体G=F_浮大-G_木=0.2N-0.12N=0.08N．
答：（1）木块受到的重力是0.12N；
（2）木块浸在水中的体积1.2×10^-5m³；
（3）如果要将木块刚好全部压入水中，需要在木块上加0.08N的重物．

点评：本题考查重力、体积、浮力的计算，关键是公式及其变形的灵活应用，难点是对木块完全浸没后进行的受力分析．