题目内容
体积为4×10-3m3，重l00N的物体浸没在水中时，物体受到的浮力是________；物体受到的重力和浮力的合力是________，该物体最终将________（填“上浮”“悬浮”或“下沉”）．
分析：（1）物体浸没时排开水的体积和本身的体积相等，根据阿基米德原理求出物体受到的浮力；
（2）重力减去浮力等于物体所受合力；
（3）比较物体受到的浮力和重力关系，进一步判断物体的浮沉．
解答：（1）当物体全部浸没水中时所受浮力：
F浮=ρ水gV排=ρ水gV物=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×4×10-4m3=39.2N；
（2）物体受到的重力和浮力的合力：
F合=G-F浮=100N-39.2N=60.8N；
（3）∵F浮＜G，
∴物体最终将下沉，沉入水底．
故答案为：39.2N；60.8N；下沉．
点评：本题考查了浮力的计算和同一条直线上的二力合成以及物体浮沉的判断，关键是知道物体浸没时排开水的体积和本身的体积相等，要注意浮力的方向是竖直向上的．
名校课堂系列答案
底面积为100cm2的烧杯中装有适量水．当金属块浸没在水中静止时，如图（甲）所示，弹簧测力计的示数F1=3.4N，当金属块总体积的1/4露出水面静止时，如图（乙）所示，弹簧测力计的示数为F2，水面降低的高度为5×10-3m，g取10N/kg．求：
图甲为加油站加油系统示意图，油罐容积为30m3，为了降低油品损耗，保证油罐运行安全，在油罐顶部安装有调节油罐内外压力平衡的呼吸阀。其中吸气阀（图乙）管口面积为2×10－3m2，重力不计的吸气阀盖在0. 6N的恒力作用下堵住吸气管口。加油时，加油机内油泵自动启动，加油枪流量控制为Q = 5×10-4m3/s；(ρ油取0.8×103 kg/m3，外界大气压取105Pa )
(1)某次加油时，加油枪口高出油罐油面3m，所加油的体积为2.5×10－2m3，则加油系统克服油的重力做了多少功？（不考虑油面的变化）（3分）
(2)若加油枪口横截面积为4×10-4m2，则加油时油在油枪口处流速是多少米／秒？（2分）
(3)若油罐中油的体积为10.04m3，罐内气体压强与其体积关系如下表所示（吸气阀未打开前气体质量、温度保持不变），则在加油多长时间后，吸气阀会立即打开？（3分）
| 油罐内气体体积（m3） | …… | 19.96 | 19.98 | 20 | 20.02 | 20.04 | …… |
| 油罐内气体压强（Pa） | …… | 99900 | 99800 | 99700 | 99600 | 99500 | …… |
图甲为加油站加油系统示意图，油罐容积为30m3，为了降低油品损耗，保证油罐运行安全，在油罐顶部安装有调节油罐内外压力平衡的呼吸阀。其中吸气阀（图乙）管口面积为2×10－3m2，重力不计的吸气阀盖在0. 6N的恒力作用下堵住吸气管口。加油时，加油机内油泵自动启动，加油枪流量控制为Q = 5×10-4m3/s；(ρ油取0.8×103 kg/m3，外界大气压取105Pa )
(1)某次加油时，加油枪口高出油罐油面3m，所加油的体积为2.5×10－2m3，则加油系统克服油的重力做了多少功？（不考虑油面的变化）（3分）
(2)若加油枪口横截面积为4×10-4m2，则加油时油在油枪口处流速是多少米／秒？（2分）
(3)若油罐中油的体积为10.04m3，罐内气体压强与其体积关系如下表所示（吸气阀未打开前气体质量、温度保持不变），则在加油多长时间后，吸气阀会立即打开？（3分）
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油罐内气体体积（m3） |
…… |
19.96 |
19.98 |
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20.02 |
20.04 |
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油罐内气体压强（Pa） |
…… |
99900 |
99800 |
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