Question

一个质量为0.6kg，边长为0.1m的正方体物块，求：
（1）物块的密度；
（2）若将物块浸没在水中后松手，通过计算判断该物块的浮沉情况；
（3）物体松手后，在水中所受到的浮力．

Answer 1

分析：（1）已知正方体物块的边长，根据体积公式求出其体积，又知道物块的质量，根据密度公式求出物块的密度；
（2）根据重力公式求出物块受到的重力，再根据阿基米德原理求出物块完全浸没时受到的浮力，然后比较物块受到的浮力和重力之间的关系判断物体浮沉情况；
（3）根据物体漂浮的条件求出物体松手后在水中所受到的浮力．

解答：解：（1）物块的体积：
V=a³=（0.1m）³=1×10^-3m³，
物块的密度：
ρ=

m

V物

=

0.6kg

1×10-3m3

=0.6×10³kg/m³；
（2）物块受到的重力：
G_物=mg=0.6kg×9.8N/kg=5.88N，
当物块完全浸没在水中时，受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV_物=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×1×10^-3m³=9.8N，
∵F_浮＞G_物，
∴将物块浸没在水中后松手，物块上浮，最终静止在水面上；
（3）∵物块漂浮，
∴物块受到的浮力F_浮′=G_物=5.88N．
答：（1）物块的密度0.6×10³kg/m³；
（2）将物块浸没在水中后松手，物块上浮，最终静止在水面上；
（3）物体松手后，在水中所受到的浮力为5.88N．

点评：本题考查了密度公式和重力公式、阿基米德原理、物体漂浮条件的应用等，关键是知道物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等．