Question

19．边长为2cm的实心正方体木块和铁块，把它们放在盛满水的水槽中，待其静止时，求木块和铁块受到的浮力各为多大？（ρ_木=0.6×10³kg/m³，ρ_铁=7.9×10³kg/m³，g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）木块在水中漂浮，受到的浮力等于自身的重力；根据公式F=G=mg可求木块所受的浮力；
（2）铁块在水中下沉，根据浮力公式可求受到的浮力．

解答 解：由题意知，木块和铁块的体积相等，即V_木=V_铁=（2cm）³=8cm³=8×10^-6m³，
（1）因为ρ_木＜ρ_水，所以木块在水中漂浮，则F_浮木=G_木；
根据G=mg和$ρ=\frac{m}{V}$可得，F_浮木=G_木=ρ_木gV=0.6×10³kg/m³×10N/kg×8×10^-6m³=0.048N；
（2）因为ρ_铁＞ρ_水，所以铁块在水中下沉，最终沉在水槽底部，V_排=V_铁=8×10^-6m³，
则浮力：F_浮铁=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×8×10^-6m³=0.08N．
答：木块和铁块受到的浮力分别为0.048N和0.08N．

点评 本题考查浮力的计算，关键是明白木块和铁块在水中的状态，再利用相关的公式求出所受的浮力．