Question

（2003?辽宁）如图所示，在空气中称木块重6N；当该木块的

3

5

体积浸入水中时，弹簧测力计的示数恰好为零．
求：
（1）木块的密度是多大？
（2）若把木块从弹簧测力计上取下，并轻轻放入水里，那么在木块上加多大竖直向下的压力，才能使木块刚好全部浸入水中？（g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）木块所受浮力等于木块在空气中的重力减去在水中弹簧秤的拉力，根据公式F_浮=ρgV_排排开水的体积，根据比例关系即可求出木块的体积，再根据公式 ρ=

m

v

求出木块的密度．
（2）木块浸没时，排开水的体积等于木块的体积；已知木块排开水的体积和水的密度，利用阿基米德原理可以得到此时木块受到的浮力；已知木块受到的浮力和重力，两者之差就是加上的压力．

解答：解：（1）木块受浮力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，
木块体积：V=

5

3

V_排=

5

3

×0.6×10^-3m³=1.0×10^-3m³，
木块质量：m=

G

g

=

6N

10N/kg

=0.6kg，
木块密度：ρ=

m

V

=

0.6kg

10-3m3

=0.6×10³kg/m³；
（2）由G+F_压=F_浮′得：
竖直向下压力：
F_压=F_浮′-G=ρ_水gV_排′-G=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10^-3m³-6N=4N．
答：（1）木块的密度是0.6×10³kg/m³；
（2）若把木块从弹簧测力计上取下，并轻轻放入水里，那么在木块上加4N竖直向下的压力，才能使木块刚好全部浸入水中．

点评：本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、漂浮条件、同一直线上力的合成的掌握和运用，知识点多、综合性强，是一道力学综合题，要求灵活运用各个公式．