Question

【题目】学了浮力知识后，几乎所有的同学对木块一定能浮在水面上深信不疑，唯独小峰同学对此还有疑问，经过一番争论后，他找来一些器材做起了实验…

（1）他将一个边长为10cm，密度为0.6×103kg/m3的正方体木块放入水槽中，然后加入5cm深的水，请你通过计算，判断木块是否能浮起来．

（2）继续向水槽内加水，直至水深为10cm，此时木块能浮在水面上吗？这时水对槽底的压强有多大？

Answer 1

【答案】（1）木块不能浮起来；（2）1000Pa．

【解析】

（1）根据物体的浮沉条件，F浮=ρ水gV排求出浮力，根据木块的密度和体积求出木块的重力，然后比较即可，若浮力大于重力，则漂浮；
（2）继续向水槽内加水，利用木漂浮时 F浮=G木，求出浸入水的体积，然后可求出浸入水的深度h，将h与10cm比较即可，若小于10cm，则能漂浮，否则不能；再根据液体压强公式p=ρgh即可求出水对槽底的压强。

（1）已知正方体木块边长为10cm，则其体积为V物=10cm×10cm×10cm=1×10-3 m3，当加入5cm深的水时，V排=10cm×10cm×5cm=500cm3=5×10-4m3，则F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×5×10-4m3×9.8N/kg=4.9N，G木=mg=ρgV=0.6×103kg/m3×9.8N/kg×1×10-3 m3=5.88N，因为F浮＜G木，所以不是漂浮，此时木块不能浮起来；

（2）如果木块漂浮时 F浮=G木，则 ρ水gV排=ρ木gV，，浸入水的深度h为，因为10cm＞6cm，所以此时木块能浮在水面上，这时水对槽底的压强p=ρgh=0.1m×1000kg/m3×10N/kg=1000Pa。