Question

一块质量为1kg的木块浮在水面上，它的密度是0.5×10³ kg/m³，求
（1）木块漂浮在面上时，受到的浮力是多大？
（2）要把木块全部浸入水中，至少需要加多大竖直向下的压力？g取10N/kg．

Answer 1

分析：木块漂浮浮力等于自身重力，木块全部浸入水中，所产生的浮力等于木块重力与竖直向下的压力之和．由密度公式的变形公式可以求出木块体积，再根据公式F_浮=ρgV_排求出完全浸没后的浮力．竖直向下的压力等于完全浸没后的浮力与木块重力之差．

解答：解：（1）木块漂浮在水面上，处于平衡状态，所受浮力等于其重力，
F_浮1=G_木=m_木g=1kg×10N/kg=10N；
（2）∵ρ=

m

V

，
∴木块体积V=

m木

ρ木

=

1kg

0.5×103kg/m3

=2×10^-3m³，
木块全部浸入水中，受到的浮力F_浮2=G_排=ρ_水gV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2×10^-3m³=20N，
需要施加的压力F_压=F_浮2-G_木=20N-10N=10N．
答：（1）木块漂浮在面上时，受到的浮力是10N．
（2）要把木块全部浸入水中，至少需要加10N竖直向下的压力．

点评：本题考查浮力的计算与力的合成，关键是知道物体漂浮时浮力等于自身重力以及物体所受外力的分析，分析物体所受外力这是本题的难点也是重点，还要学会浮力公式及其变形的灵活运用．