Question

3．某物体的质量为2kg，体积为4×10^-3m³．（g取10N/kg）求：
（1）该物体重；
（2）该物体的密度；
（3）将其浸没在水中时受到的浮力；
（4）松手后，该物体是上浮，还是下沉？最后静止时所受浮力是多少？

Answer 1

分析 （1）知道物体的质量，根据G=mg求出物体的重；
（2）知道物体的质量和体积，根据ρ=$\frac{m}{V}$求出该物体的密度；
（3）将物体浸没在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；
（4）比较物体浸没时受到的浮力和自身的重力判断物体的运动情况，再根据浮沉条件求出受到的浮力．

解答 解：（1）该物体重：G=mg=2kg×10N/kg=20N；
（2）该物体的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{2kg}{4×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.5×10³kg/m³；
（3）因物体浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等，
所以，物体受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4×10^-3m³=40N；
（4）因F_浮=40N＞G=20N，
所以，松手后该物体上浮，最终漂浮在水面上，
物体静止时受到的浮力：F_浮′=G=20N．
答：（1）该物体重为20N；
（2）该物体的密度为0.5×10³kg/m³；
（3）将其浸没在水中时受到的浮力为40N；
（4）松手后，该物体上浮，最后静止时所受浮力是20N．

点评 本题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的应用，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等．