Question

如图所示，圆柱形容器内盛有某种液体，一实心正方体木块漂浮在液面上，已知木块的体积为1000cm³，ρ_木=0.6×10³kg/m³，求：
（1）木块受到的浮力；
（2）若要使木块刚好浸没在液体中，必须向木块施加2N竖直向下的力，液体的密度为多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）木块受重力与浮力作用而处于平衡状态，由平衡条件可求出浮力大小．
（2）对木块受力分析由平衡条件求出浮力，再由浮力公式求出液体的密度．
解答：解：已知：V_木=1000cm³=1×10^-3m³，ρ_木=0.6×10³kg/m³．
（1）木块受竖直向下的重力G_木，竖直向上的浮力F_浮而处于平衡状态，由平衡条件，
得：F_浮=G_木=ρ_木gV_木=0.6×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-3cm³=6N．
（2）已知压力F=2N，当刚木块好浸没时，由平衡条件，得：F'_浮=G_木+F=6N+2N=8N，
F'_浮=ρ_液gV_木排 ，液体密度ρ_液===800kg/m³．
答：（1）木块受到的浮力是6N．（2）液体的密度是800kg/m³．
点评：由于木块漂浮在液面上，木块排开液体的体积小于木块体积，求木块所受浮力时，不能用浮力公式直接求解，而应对木块受力分析，由平衡条件求浮力大小．