Question

2．容积为1×10^-2m³的密封薄铁桶重10N，用它装满密度为0.8×10³kg/m³的植物油．求：（g=10N/kg，ρ_水=1×10 ³kg/m³）
（1）桶内植物油的重力；
（2）用手把这个装满植物油的铁桶完全浸没在水中，铁桶受到的浮力；
（3）根据物体的浮沉条件，判断放手后它在水中的浮沉情况．

Answer 1

分析 （1）已知铁桶的容积和植物油的密度，利用m=ρV求出植物油的质量，再根据G=mg求出植物油的重力；
（2）根据F_浮=ρgV_排求出完全浸没在水中时铁桶受到的浮力；
（3）求出装满植物油的铁桶的总重力，利用浮沉条件即可判断放手后它在水中的浮沉情况．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，桶内植物油的质量：
m_油=ρ_油V=0.8×10³kg/m³×1×10^-2m³=8kg；
则植物油的重力：
G_油=m_油g=8kg×10N/kg=80N；
（2）把该铁桶完全浸没在水中，铁桶受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV=1×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-2m³=100N；
（3）装满植物油的铁桶的总重力：
G_总=G_桶+G_油=10N+80N=90N；
比较可知F_浮＞G_总，
所以，放手后它在水中将上浮，最终漂浮在水面上．
答：（1）桶内植物油的重力为80N；
（2）用手把这个装满植物油的铁桶完全浸没在水中，铁桶受到的浮力为100N；
（3）根据物体的浮沉条件可知，放手后它在水中将上浮，最终漂浮在水面上．

点评 本题考查了浮力和重力的计算、物体的浮沉条件，关键是对公式及变形公式的灵活应用，利用好隐含条件物体浸没水中时V_排=V．