Question

12．运用知识解决问题：
（1）轮船从海中驶入江中，会上浮一些还是下沉一些？
答：轮船从海中驶入江中，船处于漂浮状态，受到的浮力等于重力，所以受到的浮力不变．由于江水的密度小于海水的密度，使得船排开江水的体积大于排开海水的体积，故船身会下沉一些．
（2）请你画出漂浮在水面的木块所受力的示意图．
（3）若此木块的体积为3×10^-3m³，有$\frac{2}{3}$的体积浸在水中，求它受到的浮力大小？

Answer 1

分析 （1）由于轮船无论在海里还是在长江都是漂浮，通过物体的浮沉条件可知浮力不变，则由阿基米德原理及液体密度的变化分析轮船排开水的体积变化，进一步得出船上浮一些还是下沉一些．
（2）首先根据木块漂浮在水面上，则可判断木块受到的浮力与重力是一对平衡力，浮力方向竖直向上，大小等于重力，作用点在木块重心上；然后根据力的示意图的做法，用一条带箭头的线段把浮力和重力的大小、方向、作用点分别表示出来．
（3）已知物体的体积，计算出木块排开水的体积，根据阿基米德原理F_浮=ρ_水gV_排计算出木块受到的浮力大小．

解答 解：（1）轮船无论是在长江还是在海中都漂浮，浮力等于轮船重，受到的浮力不变；因江水的密度小于海水的密度，由阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排可知，轮船进入江水时排开水的体积变大，即船身会下沉一些．
（2）由于木块漂浮在水面上则木块受到的浮力与重力是一对平衡力，如图所示：
．
（3）木块漂浮时排开水的体积V_排=$\frac{2}{3}$×3×10^-3m³=2×10^-3m³，
木块受到的浮力F_浮=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×2×10^-3m³=20N．
故答案为：（1）漂浮；等于；不变；大于；下沉；
（2）如图所示；
（3）它受到的浮力为20N．

点评 本题考查浮沉条件和阿基米德原理的应用，知道轮船始终处于漂浮状态和海水的密度大于江水的密度，注意木块漂浮在水面上时力的示意图中浮力和重力的线段长度相等．