Question

17．质量为0.3kg的苹果漂浮在水中时，约有$\frac{1}{10}$的体积位于水面以上，如图所示，请计算：
（1）苹果受到的浮力大小
（2）苹果的密度．

Answer 1

分析 （1）知道苹果的质量，利用重力公式求苹果受到的重力，再根据漂浮条件求苹果受到的浮力；
（2）求出了受到的浮力，利用阿基米德原理求排开水的体积，又知道苹果有$\frac{1}{10}$的体积位于水面之上，求出苹果的体积，再利用密度公式求苹果的密度．

解答 解：（1）苹果受到的浮力：
F_浮=G=mg=0.3kg×10N/kg=3N；
（2）苹果浸入水中部分的体积（排开水的体积）：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{3N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10^-4m³，
因为苹果有$\frac{1}{10}$的体积位于水面之上，V_排=$\frac{9}{10}$V，
所以苹果的体积：
V=$\frac{10}{9}$V_排=$\frac{10}{9}$×3×10^-4m³=$\frac{1}{3}$×10^-3m³，
苹果的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.3kg}{\frac{1}{3}×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.9×10³kg/m³．
答：（1）苹果受到的浮力为3N；
（2）苹果的密度为0.9×10³kg/m³．

点评 本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、漂浮条件的掌握和运用，灵活掌握根据F_浮求v_排是本题的关键．