Question

物理興趣小組的一位同學做了一個實驗：這位同學把一塊長方體木塊浮在水面上，然后在木塊上面放砝碼，當砝碼的總質量為345g時，木塊恰好浸沒在水中（如圖甲）．這位同學想用細線把砝碼系在木塊下面，也使木塊恰好浸沒在水中（如圖乙），這位同學試了幾次都不成功．你能否幫助這位同學算出該用多少克砝碼？（砝碼的密度是7.9g/cm³）

Answer 1

木塊上面放砝碼甲時：G_甲+G_木=F_浮甲，
即ρ_碼gV_甲+G_木=ρ_水gV_木；
木塊下上面系砝碼乙時：G_乙+G_木=F_浮乙，
即ρ_碼gV_乙+G_木=ρ_水g（V_木+V_乙）；
由以上兩式可得：V_乙=

m甲

ρ碼-ρ水

，
根據ρ=

m

V

可得：
砝碼乙的質量為m_乙=ρ_碼V_乙=7.9g/cm³×

345g

7.9g/cm3-1g/cm3

=395g．
答：這位同學該用395克砝碼．