Question

19．铁块的体积是150cm³，浸没于水中，
①排开水的体积是多少m³？
②排开的水重力是多少？铁块受到的浮力是多少？
③若铁块的一半体积浸在煤油中，那么它受到的浮力是多少？（g=10N/kg，ρ_煤油=0.8×10³kg/m³）

Answer 1

分析 ①铁块浸没时排量水的体积和自身的体积相等；
②根据G=mg=ρVg求出排开的水重力，根据阿基米德原理求出铁块受到的浮力；
③根据题意求出铁块的一半体积浸在煤油中排开煤油的体积，根据阿基米德原理求出受到的浮力．

解答 解：①因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，铁块浸没于水中时，排开水的体积：
V_排=V=150cm³=1.5×10^-4m³；
②排开的水重力为：
G_排=m_排g=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.5×10^-4m³=1.5N，
由阿基米德原理可得，铁块受到的浮力：
F_浮=G_排=1.5N；
③铁块的一半体积浸在煤油中时排开煤油的体积：
V_排′=$\frac{1}{2}$V=$\frac{1}{2}$×1.5×10^-4m³=7.5×10^-5m³，
此时铁块受到的浮力：
F_浮′=ρ_煤油gV_排′=0.8×10³kg/m³×10N/kg×7.5×10^-5m³=0.6N．
答：①排开水的体积是1.5×10^-4m³；
②排开的水重力是1.5N，铁块受到的浮力是1.5N；
③若铁块的一半体积浸在煤油中，那么它受到的浮力是0.6N．

点评 本题考查了重力公式和密度公式、阿基米德原理的应用，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等．