Question

【題目】邊長為0.1m 的正方體木塊，漂浮在水面上時，有2/5 的體積露出水面，如圖甲所示。將木塊從水中取出， 放入另一種液體中，并在木塊表面上放一重 2N 的石塊。靜止時，木塊上表面恰好與液面相平，如圖乙所示。取 g=10N/kg，已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，ρ石=2.5×103kg/m3。求：

（1）圖甲中木塊所受的浮力大小_______。

（2）木塊的密度______。

（3）圖乙中液體的密度__________。

（4）如將圖乙中的石塊放入液體中，則液面會_________（上升、下降、不變）。

Answer 1

【答案】6N 0.6×103kg/m3 0.8×103kg/m3 下降

【解析】

(1)由阿基米德原理可得：

F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×(0.1m)3×(1)=6N；

（2）圖甲中木塊漂浮，F浮=G=6N,

木塊的密度：=====0.6×103kg/m3

(3)木塊的重力：G木=F浮=6N，

木塊表面上放一重2N的石塊,當(dāng)它靜止時,F′浮=G總，

即ρ液V木g=G木+G石，

液體的密度：ρ液===0.8×103kg/m3

(4) 圖乙中，石塊和木塊整體漂浮，浮力等于石塊和木塊的總重力，將石塊放入液體中，由于石塊的密度大于水的密度，石塊受到的浮力小于重力，此時石塊和木塊受到的浮力之和小于石塊和木塊的總重力，浮力減小，V排減小，則液面會下降。