Question

【題目】如圖所示，質量為1.2kg的木塊浮在水面上靜止不動，（g取10N/kg）求：
（1）這時木塊受到的浮力是多大？
（2）此時木塊浸在水中的體積為多少？
（3）該木塊體積是2×10﹣3m3 ， 要使木塊剛好浸沒在水中，至少需要多大的力向下壓木塊？

Answer 1

【答案】
（1）解：木塊受到的重力：

G=mg=1.2kg×10N/kg=12N，

∵木塊漂浮，

∴木塊受到的浮力：F浮=G=12N；

（2）解：∵F浮=ρ水v排g，

∴木塊浸在水中的體積（排開水的體積）

v浸=v排= = =1.2×10﹣3m3；

（3）解：木塊剛好浸沒在水中時，木塊受到的浮力：

F浮′=ρ水v排′g=ρ水v木g=1×103kg/m3×2×10﹣3m3×10N/kg=20N，

∵F浮=F壓+G木，

∴至少對木塊施加的壓力：

F壓=F浮′﹣G木=20N﹣12N=8N．

【解析】知道木塊的質量，利用重力公式求木塊重；因為木塊漂浮，可求木塊受到的浮力，再根據阿基米德原理求木塊排開水的體積； 木塊剛好浸沒在水中時，木塊重加上所加壓力等于木塊受到的浮力，據此對木塊施加的壓力．
【考點精析】本題主要考查了阿基米德原理和物體的浮沉條件及其應用的相關知識點，需要掌握阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；物體的浮沉條件：浸沒在液體中的物體 F浮＞G 時上浮，F浮 = G 時懸浮，F浮 ＜G 時下沉．物體浮沉條件的應用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計（密度計的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無單位．）才能正確解答此題．