题目内容

20．学习了浮力知识后，几乎所有的同学对木块一定能浮在水面上深信不疑，唯独小华同学对此还有疑问，经过一番争论后，他找来一些器材做起了实验．
（1）她将一个重为6N，边长为10cm的正方体木块放入水槽中，然后加入5cm深的水．结果发现木块仍沉在水槽底，并没有浮起来．
①加水过程中随着水的深度的增加，木块受到的浮力越来越大，水槽底部受到水的压强越来越大（选填“大”或“小”）
②计算没加水时，木块对水槽底的压强．
③计算此时木块受到的浮力（g取10N/kg）
（2）小华继续向水槽内加水木块终于浮起来了，最后精止在水面上，请你计算水槽中加至多深时木块开始上浮？

分析 （1）①根据F浮=ρ液gV排判断木块受浮力的变化；
根据p=ρgh判断压强的变化；
②根据p=$\frac{F}{S}$计算压强的大小；
③根据题意求出排开水的体积，根据阿基米德原理求出木块受到的浮力；
（2）根据物体的浮沉条件可知，当物体受到的浮力等于自身的重力时木块开始上浮，根据阿基米德原理求出排开水的体积，进一步求出求出水的深度．

解答 解：（1）①随着水的深度的增加，V排增大，由F浮=ρ水gV排可知，浮力增大；
水的深度增加，由p=ρ水gh得，水对水槽底的压强增大；
②木块对水槽底的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{6N}{10×10×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=600Pa；
③已知正方体木块边长为10cm，
当加入5cm深的水时，V排=10cm×10cm×5cm=500cm3=5×10-4m3，
则 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N；
（2）当F浮=G=6N时，木块开始上浮，
则h=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}gS}$=$\frac{6N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg×0.01{m}^{2}}$=0.06m=6cm．
答：（1）①大；大；②600Pa；③此时木块受到的浮力为5N；
（2）水槽中的水加至6cm深时，木块开始上浮．

点评 本题涉及到阿基米德原理计算、物体的浮沉条件及其应用等知识点，综合性较强，而且有一定的拔高难度，此题的关键是学生明确因为水的深度不够，造成排开水的重力小于木块的重力，所以木块不能漂浮在水面上．

练习册系列答案
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加热时间/min0123456789101112
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海波的温度/℃40424446484848484848505356
水的温度/℃92939495969798999999999999
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（4）请你分析表格中的数据得出哪些重要结论：据海波的熔化图象可知：晶体熔化过程中吸热但温度不变；据水的沸腾图象可知：水沸腾时吸热但温度不变．（写出两条主要结论）

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