Question

一个体积为10^-2m³，重为250N的金属块浸没在水中，求：
（1）金属块受到的浮力；
（2）若把金属块制成3×10^-2m³的封闭金属球，并把它投入水中，请判断金属球的浮沉情况（要求写出判断依据）；
（3）金属球静止时受到的浮力．（g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）金属块完全浸没，已知体积，根据公式F_浮=ρgV_排可求金属块受到的浮力．
（2）根据公式ρ=

m

V

求出金属球的密度，再与水的密度相比较．
（3）判断出金属球的浮沉状态后，再计算金属球静止时受到的浮力．

解答：解：（1）F_浮=ρ_水gV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10^-2m³=100N．
答：金属块受到的浮力为100N．
（2）金属球密度ρ=

m

V球

=

G

gV球

=

250N

10N/kg×3×10-2m3

≈0.83×103kg/m3．
因为ρ=0.83×10³kg/m³＜ρ_水=1.0×10³kg/m³，
所以物体会漂浮在水面．
答：金属球漂浮在水面上．
（3）此时物体所受浮力为
F^/_浮=G_物=250N．
答：金属球静止时受到的浮力为250N．

点评：本题考查浮力的计算以及物体沉浮状态的判断，关键是物体沉浮状态的判断，物体密度大于液体密度物体下沉，物体密度等于液体密度物体悬浮，物体密度小于液体密度物体漂浮，漂浮或悬浮时浮力等于重力，下沉时浮力小于重力．