Question

10．某物体的质量为2kg，体积为 3×10^-3 m³．将其浸没在水中，g=10N/kg：
（1）此时物体受到多大的浮力？
（2）松手后，该物体是上浮，还是下沉？（计算说明）
（3）物体静止时，受到多大的浮力？（说明必要的理由）

Answer 1

分析 （1）利用F_浮=ρ_水gV_木计算出物体完全浸没时的浮力大小；
（2）根据物体的浮沉情况判断，知道重力大于浮力则下沉；重力等于浮力则悬浮；重力小于浮力则上浮；
知道漂浮时浮力等于重力；
（3）根据物体所处的状态，利用浮沉条件即可判断浮力大小．

解答 解：
（1）当物体完全浸没时V_排=V_木，则浸没在水中时受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_物=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3×10^-3m³=30N；
（2）物体所受的重力：
G=mg=2kg×10N/kg=20N＜30N，
即：G＜F_浮，
则放手后物体上浮；
（3）由于物体上浮，最终处于漂浮状态；
所以，物体静止时受到的浮力：F_浮′=G=20N．
答：（1）此时物体受到30N的浮力；
（2）松手后，该物体上浮；
（3）物体静止时，受到20N的浮力．

点评 本题考查物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用，根据浮力与重力的关系，能够判断出物体的浮沉情况．