Question

3．有一质量为4450克的铜块，分别把它放在水银和煤油中．求该铜块静止时受到的浮力各为多少？
（已知ρ_铜=8.9×10³千克/米³，ρ_水银=13.6×10³千克/米³，ρ_煤油=0.8×10³千克/米³，g=10N/kg）

Answer 1

分析 比较铜与水银、煤油的密度，根据物体浮沉条件判断铜块静止后再水银和煤油中的状态，然后利用物体漂浮条件和阿基米德原理计算浮力大小．

解答 解：放在水银中，ρ_水银＞ρ_铜，
所以，铜块在水银中漂浮
铜块静止时受到的浮力F_浮=G=mg=4.45kg×10N/kg=44.5N；
根据ρ=$\frac{m}{V}$可得，铜块的体积V=$\frac{m}{{ρ}_{铜}}$=$\frac{4.45kg}{8.9×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=0.0005m³，
放在煤油中，ρ_铜＞ρ_煤油，
所以，铜块在煤油中下沉，最终沉底，
铜块静止时的浮力：F_浮=ρ_煤油gV_排=ρ_煤油gV=0.8×10³kg/m³×10N/kg×0.0005m³=4N．
答：该铜块静止时受到的浮力各为44.5N、4N．

点评 此题考查浮力的大小计算，关键是比较铜与水银、煤油的密度，根据物体浮沉条件判断铜块静止后再水银和煤油中的状态，同时还要知道物体全部浸没时，其排开液体的体积等于其自身体积．