Question

【題目】如圖所示，底面積為100cm2的薄壁圓柱形容器盛有適量的水。重力為12N，體積為2×10﹣3m3的木塊A漂浮在水面上，如圖甲所示；現將一體積為250cm3的合金塊B放在木塊A上方，木塊A恰好有五分之四的體積浸入水中，如圖乙所示。求：

(1)圖甲中木塊A受到浮力的大小；

(2)合金塊B的密度。

Answer 1

【答案】(1)12N；(2) 1.6×103kg/m3

【解析】

(1)圖甲中木塊A漂浮在水面上，所以，圖甲中木塊A受到的浮力

F浮A＝GA＝12N

圖甲中木塊A受到的浮力為12N。

(2)合金塊B放在木塊A上方時整體漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，此時排開水的體積

V排＝VA＝×2×10﹣3m3＝1.6×10﹣3m3

此時木塊A受到的浮力

F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×l.6×l0﹣3m3＝16N

B的重力

GB＝F浮﹣GA＝16N﹣12N＝4N

由G＝mg可得，合金塊B的質量

mB＝＝＝0.4kg＝400g

則合金塊B的密度

ρB＝＝＝1.6g/cm3＝1.6×103kg/m3

合金塊B的密度為1.6×103kg/m3。

答：(1)圖甲中木塊A受到浮力的大小為12N；

(2)合金塊B的密度為1.6×103kg/m3。