Question

一木块的体积是150厘米³，放入煤油中漂浮，静止时有体积浸在煤油中，（ρ_油=0.8×10³千克/米³）求
（1）木块漂浮时受到的浮力？
（2）木块的重力？
（3）木块的密度？
（4）木块全部浸入煤油中受到的浮力？
（5）至少用多大压力可使木块全部浸入煤油中？（g=10牛/千克）

Answer 1

解：（1）V=150cm^3₌150×10^-6m³，
F_浮=ρ_油V_排g=ρ_油g=0.8×10³kg/m³××150×10^-6m³×10N/kg=0.72N；
（2）∵木块漂浮在煤油面上
∴G_木=F_浮=0.72N；
（3）∵G_木=F_浮 即：ρ_木Vg=ρ_油g
∴ρ_木=ρ_油=×0.8×10³kg/m³=0.48×10³kg/m³；
（4）F_浮′=ρ_油V_排g=ρ_油Vg=0.8×10³kg/m³×150×10^-6m³×10N/kg=1.2N；
（5）∵F_浮=F+G
∴至少用的压力
F=F_浮′-G=1.2N-0.72N=0.48N；
答：（1）木块漂浮时受到的浮力为0.72N；
（2）木块的重力为0.72N；
（3）木块的密度为0.48×10³kg/m³；
（4）木块全部浸入煤油中受到的浮力1.2N；
（5）至少用0.48N的压力可使木块全部浸入煤油中．
分析：（1）知道木块排开煤油的体积，利用阿基米德原理求浮力；
（2）知道木块受浮力，根据漂浮条件求木块重；
（3）根据阿基米德原理和漂浮条件列式F_浮′=ρ_油V_排g=ρ_木Vg，求木块密度；
（4）全浸入时，V_排=V，根据阿基米德原理求浮力；
（5）知道浮力和木块重，根据全浸入时木块受浮力等于所加的力和重力相加求所加压力．
点评：本题考查了重力的计算、密度的计算、浮力的计算、物体的浮沉条件（漂浮条件），虽综合性强，但属于基础计算，难易适中．