Question

将密度为0.6×10³kg/m³、体积为100cm³的木块放入某种液体中，木块漂浮在液面上，有的体积露出液面．求：
（1）木块受到的浮力．
（2）这种液体的密度．
（3）要使木块恰好浸没液体中，应加多大的压力？

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）根据（1）求得的浮力大小，利用F_浮=ρgV_排可求出这种液体的密度．
（3）当刚木块好浸没时，由平衡条件，得：F'_浮=G_木+F即可求出作用在木块上的力，
解答：解：已知：V_木=100cm³=1×10^-4m³，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^-4cm³=0.6N．
答：木块受到的浮力为0.6N．
（2）因木块漂浮在液面上，有的体积露出液面，则V_排=V_木=×10^-4m³，
由F_浮=ρgV_排可得ρ===0.9×10³kg/m³．
答：这种液体的密度是0.9×10³kg/m³．
（3）由F'_浮=G_木+F得，
ρ_液gV=ρ_木gV+F
F=0.9×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-4m³-0.6×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-4m³=0.3N；
答：要使木块恰好浸没液体中，应加0.3N的压力即可．
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．