Question

一木块体积为100cm³，重为0.6牛．问：
（1）当用手把它全部按入水中浸没时，木块受到的浮力为多大？
（2）松手后，木块露出水面静止时受到浮力多大？
（3）木块漂浮时，露出水面部分的体积有多大？（g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）把木块全部按入水中时，知道排开水的体积和水的密度，利用阿基米德原理求木块受到的浮力；
（2）知道木块浸没时的浮力和重力，根据漂浮条件判断出木块所处的状态，即可知道木块受到的浮力；
（3）木块漂浮时知道了浮力，利用阿基米德原理求排开水的体积（木块浸入水的体积），从而求出露出水面的体积．

解答：解：（1）木块全浸入水中时，v_排=v=100cm³=1×10^-4m³，
F_浮=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-4m³=1N；
（2）木块受到的重力：G=0.6N；
∵F_浮＞G，
∴木块漂浮在水面上，
木块受到的浮力：
F_浮′=G=0.6N，
（3）∵木块漂浮时F_浮′=ρ_水gV_排′=1×10³kg/m³×10N/kg×v_排′=0.6N；
∴v_排′=0.6×10^-4m³，
此时木块露出水面的体积：
v_露=v-v_排′=1×10^-4m³-0.6×10^-4m³=0.4×10^-4m³．
答：（1）当用手把它全部按入水中时，木块受到浮力1N；
（2）松手后，木块静止时，木块受到的浮力为0.6N；
（3）木块漂浮时，露出水面的体积为0.4×10^-4m³．

点评：本题考查了密度的计算、重力的计算、漂浮条件、阿基米德原理及变形公式，知识点多，要求灵活运用所学公式，属于难题．