Question

8．某塑料块质量为3千克，密度为600kg/m³，将它放入足够多的水中，静止后塑料块受到的浮力为多少？露出水面的体积为多少？

Answer 1

分析 （1）塑料块的密度小于水的密度，放入足够多的水中时处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小；
（2）根据密度公式求出塑料块的体积，阿基米德原理求出塑料块排开水的体积，两者的差值即为露出水面的体积．

解答 解：（1）因塑料块的密度小于水的密度，
所以，放入足够多的水中时处于漂浮状态，
则静止后塑料块受到的浮力：
F_浮=G=mg=3kg×9.8N/kg=29.4N；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，塑料块的体积：
V=$\frac{m}{{ρ}_{塑料}}$=$\frac{3kg}{600kg/{m}^{3}}$=5×10^-3m³，
由F_浮=ρgV_排可知，塑料块排开水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{29.4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×9.8N/kg}$=3×10^-3m³，
则露出水面的体积：
V_露=V-V_排=5×10^-3m³-3×10^-3m³=2×10^-3m³．
答：静止后塑料块受到的浮力为29.4N，露出水面的体积为2×10^-3m³．

点评 本题考查了物体的浮沉条件和密度公式、阿基米德原理的应用，要注意塑料块的体积减去排开水的体积即为露出水面的体积．