Question

【題目】如圖所示，質量為0.9kg、邊長為0.1m的正方體實心冰塊懸浮在油水分層液體中，冰塊浸在油和水中的體積恰好相等，冰塊此時受到的浮力為_________N，已知浸在分層液體中的物體受到浮力大小等于它排開所有液體的總重力，則油的密度是_________kg/m3。（ρ水=1.0×103kg/m，g取10N/kg）

Answer 1

【答案】9 0.8×103

【解析】

第一空．因冰塊懸浮，所以其受到的浮力等于其重力，即：

F浮=G=mg=0.9kg×10N/kg=9N。

第二空．冰塊的體積為：

V=（0.1m）3=1×10-3m3，

因冰塊浸在油和水中的體積恰好相等，則其排開水和油的體積為：

V排水= V排油=V=×1×10-3m3=0.5×10-3m3，

冰塊排開水的重力為：

G排水= m水g=ρ水V排水g；

設油的密度為ρ，則冰塊排開油的重力為：

G排油= m油g=ρV排油g。

因浸在分層液體中的物體受到浮力大小等于它排開所有液體的總重力，即：

F浮= G排水+G排油

F浮=ρ水V排水g+ρV排油g

9N=1×103kg/m3×0.5×10-3m3×10N/kg+ρ×0.5×10-3m3×10N/kg

解得ρ=0.8×103kg/m3。