Question

8．密度为0.4×10³千克/米³、体积为200厘米³的正方体木块一半浸入水中．（g取10牛/千克，ρ_水=1.0×10³千克/米³）
（1）木块受到的重力和浮力各为多大？
（2）木块自由释放后，将会上浮一些还是下沉一些？
（3）木块最终静止时，受到的浮力多大？

Answer 1

分析 （1）根据m=ρV计算出其质量，由G=mg计算出其重力；
根据F_浮=ρ_液gV_排计算出其受到的浮力大小；
（2）根据浮力与重力的关系可判断出木块的运动方向；
（3）根据漂浮时浮力与重力的关系得出浮力的大小．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得，木块的质量为：
m=ρV=0.4×10³kg/m³×200×10^-6m³=0.08kg；
所受重力：G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N；
木块所受的浮力：F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×$\frac{1}{2}$×200×10^-6m³=1N；
（2）因为浮力大于重力，所以释放后，木块将上浮一些；
（3）木块最终漂浮在水面上时，浮力与重力平衡，
此时木块受到的浮力：F_浮′=G=0.8N．
答：（1）木块受到的重力为0.8N；受到的浮力为1N；
（2）木块自由释放后，将会上浮一些；
（3）木块最终静止时，受到的浮力为0.8N．

点评 本题是有关浮力的计算题目，主要考查了阿基米德原理公式及浮沉条件的应用，有关浮力的相关计算，密度的计算公式也是必不可少的，必须熟练掌握．