Question

20．一体积为0.5dm³的木块浮在水面上，木块有$\frac{2}{5}$的体积露出水面，木块受到的浮力是多大？（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）根据题目提供的条件，你还能计算出哪些物理量？

Answer 1

分析 ①先计算出木块排开水的体积，根据阿基米德原理计算出木块受到的浮力；
②根据漂浮条件可知计算出木块的重力，根据G=mg计算出木块的质量，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算出木块的密度．

解答 解：①木块排开水的体积：V_排=（1-$\frac{2}{5}$）×0.5dm³=0.3dm³=3×10^-4m³，
木块受到的浮力：F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3×10^-4m³=3N；
②木块漂浮，根据漂浮条件可得，木块的重力：
G_木=F_浮=3N；
由G=mg得，木块的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3N}{10N/kg}$=0.3kg；
木块的密度：
ρ_木=$\frac{{m}_{木}}{{V}_{木}}$=$\frac{0.3kg}{5×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.6×10³kg/m³．
答：木块受到的浮力是30N；还能计算出的物理量：木块的重力3N，木块的质量0.3kg，木块的密度0.6×10³kg/m³．（其他合理的解答都是正确的，例如计算木块底部受到的压强、木块底部受到的压力，木块的底面积等）

点评 通过此题的计算，考查了阿基米德原理、浮沉条件、重力和密度的计算，开放性的解答有利用培养学生发散性思维，问题的提法非常好；灵活运用相应的知识点是此题的关键．