Question

10．一软木塞质量为0.01千克浮在水面上，只有$\frac{1}{4}$体积浸在水中，为使软木塞恰好浸没在水中，加在它上面的砝码的质量应是（　　）

• A． 0.01千克
• B． 0.02千克
• C． 0.03千克
• D． 0.04千克

Answer 1

分析 根据漂浮条件可求出软木塞受到的浮力，再利用阿基米德原理求出其排开水的体积，进而得出软木塞的总体积．
当软木塞全部浸没时，受到的浮力，减去本身的重力，就是所需要加的砝码的重力．据此解答．

解答 解：
当软木塞漂浮时，其受到的浮力：F_浮1=G_木=m_木g=0.01kg×10N/kg=0.1N；
由F_浮=ρ_水gV_排可得其排开水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.1N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-5m³，
软木塞漂浮时只有$\frac{1}{4}$体积浸在水中，则软木塞的总体积：V=4V_排=4×10^-5m³，
软木塞恰好浸没在水中时，其所受浮力：
F_浮2=ρ_水gV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4×10^-5m³=0.4N；
把砝码放在软木塞上，整体漂浮，则F_浮2=G_木+G_砝，
所以，木塞还可载砝码的重力：G_砝=F_浮2-G_木=0.4N-0.1N=0.3N，
木塞还可载砝码的质量：m_砝=$\frac{{G}_{砝}}{g}$=$\frac{0.3N}{10N/kg}$=0.03kg．
故选C．

点评 在本题中，主要考查了浮沉条件的应用，阿基米德原理的应用等，重点还是要搞清软木塞在不同情况下的浮力大小．