Question

20．体积为2×10^-3m³、重为15N的长方体物体放入水中静止后，物体下表面受到的水向上的压力为15N，此时物体排开水的体积为1.5×10^-3m³．

Answer 1

分析 （1）物体完全浸没时受到的浮力可通过浮力的公式求出，再根据浮沉条件可判断松手后物体的浮沉状态，最后根据静止后的状态再判断浮力的大小，进而得出物体下表面受到的水向上的压力．
（2）已知浮力大小，利用F_浮=ρgV_排可求此时物体排开水的体积．

解答 解：物体完全浸没时受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2×10^-3m³=20N，
因为F_浮＞G，所以放入水中静止后，物体漂浮，
此时浮力等于重力，即F_浮′=15N，
所以，物体下表面受到的水向上的压力F_压=F_浮′=15N，
根据F_浮=ρgV_排可得此时物体排开水的体积：
V_排′=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{15N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.5×10^-3m³．
故答案为：15；1.5×10^-3．

点评 本题考查浮力公式的计算与浮沉条件的运用，难度不大，属于基础题，关键是通过比较物体完全浸没时受到的浮力与重力大小，确定物体在水中静止后的状态．