Question

实心正方体木块，漂浮在水面上，如图所示，此时浸入水中的体积是600cm³，g取10N/kg．
求：（1）木块受到的浮力．
（2）在木块上放置一个重4N的铁块，静止后木块表面刚好与水面相平，求木块的密度．

Answer 1

解：
（1）由题知，木块排开水的体积：
v_排=600cm³=600×10^-6m³，
木块受到水的浮力：
F_浮=ρ_水gv_排=1×10³kg/m³×10N/kg×600×10^-6m³=6N；
∵木块漂浮在水面上，
∴G_木=F_浮=6N，
木块的质量：
m_木===0.6kg；
（2）设木块的体积为V，
由题知，在木块上放一铁块，静止后木块表面刚好与水面相平，则木块排开水的体积V_排=V，此时木块受到的浮力：
F_浮′=ρ_水gv_排′=ρ_水gv，
∵F_浮′=G_木+G_铁，
即：ρ_水gv=1×10³kg/m³×10N/kg×V=6N+4N，
解得：
V=10^-3m³，
木块的密度：
ρ_木===0.6×10³kg/m³．
答：（1）木块受到的浮力为6N．
（2）木块的密度为0.6×10³kg/m³．
分析：（1）知道浸入水中的体积（木块排开水的体积），利用阿基米德原理求木块受到水的浮力；由于木块漂浮在水面上，利用漂浮条件求木块的重力，进而求出木块的质量；
（2）由题知，在木块上放一铁块，静止后木块表面刚好与水面相平，则木块排开水的体积等于木块的体积，此时木块受到的浮力等于木块重加上铁块重，据此求木块的体积，再利用密度公式ρ=求木块的密度．
点评：本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用，本题关键：根据“在木块上放一铁块，静止后木块表面刚好与水面相平”对木块进行受力分析，列方程求木块的体积．