Question

将一方形木块放入盛水容器中，木块体积的

2

3

浸入水中，此时木块排开的水重是3N，则木块受到的浮力是

 

N，木块的密度是

 

kg/m³，再在木块上放一铁块，刚好使木块全部浸入水中，如图所示，则放在木块上方的铁块重为

 

N，此时，木块受到的浮力为

 

N．

Answer 1

分析：（1）知道排开水重，利用阿基米德原理可以求木块受到的浮力，再根据F_浮=ρgV_排求出排开水的体积，进一步求出木块的体积；
（2）物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，根据F_浮=ρ_水gV_排=G=ρ_木Vg求出木块的密度；
（3）在木块上放一铁块，刚好使木块全部浸入水中，根据F_浮=ρgV_排求出此时木块受到的浮力，利用铁块重加上木块重等于木块受浮力求铁块重．

解答：解：（1）由阿基米德原理可得，木块受到的浮力：
F_浮=G_排=3N，
∵F_浮=ρgV_排，且V_排=

2

3

V，
∴木块的体积：
V=

3

2

V_排=

3

2

×

F浮

ρ水g

=

3

2

×

3N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=4.5×10^-4m³；
（2）∵木块漂浮，V_排=

2

3

V，
∴F_浮=ρ_水gV_排=G=ρ_木Vg，
∴ρ_木=

2

3

ρ_水=

2

3

×1×10³kg/m³≈0.67×10³kg/m³；
（3）在木块上放一铁块，刚好使木块全部浸入水中时，木块受到的浮力：
F_浮′=ρ_水gV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4.5×10^-4m³=4.5N，
∵G_铁+G_木=F_浮′，
∴木块受到的浮力：
G_铁=F_浮′-G_木=4.5N-3N=1.5N．
故答案为：3，0.67×10³；1.5；4.5．

点评：本题考查知识点比较多，密度的计算，浮力的计算及其公式变形，属于难题．