Question

19．学完“浮力”知识后，小芳同学进行了相关的实践活动．（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）
（1）她选取一质量为750g、体积为1250cm³的长方体木块A，放入水中求静止时木块受到的浮力．
（2）现将铁块B放置在木块A上，木块刚好浸没在水中，求铁块B的重力．

Answer 1

分析 （1）知道木块的质量和体积，利用密度公式求出木块的密度，与水的密度比较得出木块漂浮，此时木块受到的浮力等于木块本身的重力，已知木块质量，利用F_浮=G=mg计算；
（2）已知水的密度和木块的体积，根据阿基米德原理F_浮=G_排可以计算出木块完全浸没在水中时受到的浮力，再根据平衡条件计算出铁块的重力．

解答 解：
（1）木块的密度：
ρ_木=$\frac{{m}_{木}}{{V}_{木}}$=$\frac{750g}{1250c{m}^{3}}$=0.6g/cm³，
因为ρ_木＜ρ_水，
所以木块在水中静止时漂浮，受到的浮力：
F_浮=G=mg=0.75kg×10N/kg=7.5N；
（2）木块的体积V=1250cm³=1.25×10^-3m³，
若木块全部浸没，V_排′=V=1.25×10^-3m³，
所受浮力为：
F_浮′=ρ_水gV_排′=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.25×10^-3m³=12.5N，
浮力增加值△F_浮=12.5N-7.5N=5N，
增加的浮力等于铁块的重力，所以铁块的重力：
G_铁=△F_浮=5N．
答：（1）放入水中求静止时木块受到的浮力为7.5N．
（2）铁块B的重力为5N．

点评 本题综合考查了密度的计算、重力的计算、浮力的计算（阿基米德原理、漂浮条件），知识点多，尤其是（2）中的判断木块的平衡状态，木块是由于铁块才完全浸没在水中，但木块本身也有一定重力，此时，△F_浮=G_铁，在计算过程中单位要统一．