Question

11．有一木块质量是3kg，体积是4dm³，把它放入水中静止时，求：
①木块受到的浮力是多大？
②木块露出水面的体积是多大？（g=10N/kg）

Answer 1

分析 ①计算出物体的密度，与水的密度比较，判断浮沉状态，从而得出浮力大小；
②根据阿基米德原理，由公式V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{液}g}$得出浸在水中的体积，从而得出露出水面的体积．

解答 解：①已知m=3kg，V=4dm³=4×10^-3m³ 
则木块的密度为：
ρ_木=$\frac{m}{{V}_{木}}$=$\frac{3kg}{4×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.75×10³kg/m³
由于ρ_木＜ρ_水，
可知木块漂浮，有F_浮=G_木=mg=3kg×10N/kg=30N；
②据F_浮=ρ_水V_排g得：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{30N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10^-3m³=3dm³
木块露出水面的体积为：△V=v_木-V_排=4dm³-3dm³=1dm³．
答：①木块受到的浮力是30N；②木块露出水面的体积是1dm³．

点评 在此题的计算与判断中，既用到了阿基米德原理，又要利用浮沉条件，搞清在什么时候运用什么知识去解决，是此题的关键．