Question

6．一块质量为1.2kg的木块浮在水面上，它的密度是0.6×10³kg/m³，木块漂浮在水面上时，受到的浮力是多大？要把木块全部浸入水中，至少需要加多大竖直向下的压力？

Answer 1

分析 （1）木块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，根据F_浮=G=mg求出受到的浮力；
（2）知道木块的质量和密度，根据ρ=$\frac{m}{V}$求出木块的体积，把木块全部浸入水中时，排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出受到的浮力，竖直向下的压力等于完全浸没后的浮力与木块重力之差．

解答 解：（1）木块漂浮在水面上时，受到的浮力：
F_浮=G=mg=1.2kg×10N/kg=12N；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，木块的体积：
V=$\frac{m}{{ρ}_{木}}$=$\frac{1.2kg}{0.6×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=2×10^-3m³，
木块全部浸入水中时，受到的浮力：
F_浮′=ρ_水gV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2×10^-3m³=20N，
需要施加竖直向下的最小压力：
F_压=F_浮′-G=20N-12N=8N．
答：木块漂浮在水面上时，受到的浮力是12N；要把木块全部浸入水中，至少需要加8N竖直向下的压力．

点评 本题考查了物体漂浮条件和阿基米德原理、密度公式、重力公式的应用，分析好木块浸没时的受力情况是关键．