Question

一木块漂浮在水面上时，露出总体积的.

(1)求木块的密度.

(2)若使此木块浸没在水中，需要施加2N的竖直向下的压力，求木块的体积.(g取10N/kg)

 

Answer 1

答案：
解析：

(1)木块漂浮在水面上时，受到两个力的作用：F浮＝G木.而F浮＝r水gV排，G木＝r木V木g， V排＝(1-)V木.根据F浮＝G木列方程：r水gV排＝木V木g 1.0×103kg/m3×(1－)V木g＝木V木g 所以r木＝×1.0×103kg/m3＝0.6×103kg/m3. (2)木块在压力作用下浸没在水中，木块受到三个力的作用：压力F，方向竖直向下；浮力F浮 ′，方向竖直向上；重力G木，方向竖直向下.F＋G木＝F浮 ′， 而F浮 ′＝r水gV排 ′，V排 ′＝V木.根据F＋G木＝ F浮 ′列方程： F＋r木V木g＝r水gV排 ′ 2N＋0.6×103kg/m3×V木×10N/kg＝103kg/m3×10N/kg×V木 解得V木＝5×10-4m3.

提示：

对于一些稍复杂一点的浮力计算题，首先确定研究对象(如木块)的浮沉状态；根据物体的状态分析物体受力的关系和体积关系；然后利用力的关系，结合题目给出的条件和阿基米德原理，列式求解.解题思路可用如下图示来表示：