Question

20．如图所示，重5N的木块漂浮在水面上，木块的下表面距水面4cm，此时木块受到的浮力为5N，木块下表面受到水的压强是400Pa（g=10N/kg）；若木块总高度为6cm，则木块的密度是0.67×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）由于木块漂浮在水面上，木块受到的浮力等于木块重力；
（2）知道木块的下表面到水面的距离（深度），利用液体压强公式求木块下表面受到水的压强；
（3）由题知木块的下表面距水面4cm，木块总高度为6cm，可得排开水的体积与木块体积的关系，由于木块漂浮，F_浮=G，可得ρ_水gV_排=ρ_木gV，据此求木块的密度．

解答 解：
（1）因为木块漂浮在水面上，
所以木块受到的浮力为F_浮=G=5N；
（2）木块浸入深度h=4cm=0.04m，
木块下表面受到水的压强为：
p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.04m=400Pa；
（3）由题知木块的下表面距水面4cm，木块总高度为6cm，则排开水的体积：
V_排=$\frac{2}{3}$V，
因为木块漂浮，
所以F_浮=G，
即ρ_水gV_排=ρ_木gV，
ρ_木=$\frac{{V}_{排}}{V}{ρ}_{水}$=$\frac{2}{3}$×1.0×10³kg/m³≈0.67×10³kg/m³．
故答案为：5；400；0.67×10³．

点评 本题考查了阿基米德原理、物体漂浮条件的应用以及液体压强的计算，是一道力学综合题，能求出排开水的体积和木块的体积关系是关键．