Question

学完“浮力”知识后，小芳同学进行了相关的实践活动．
（1）她选取一质量为750g、体积为1250cm³长方体木块，让它漂浮在水面上，如图所示，求木块受到的浮力．
（2）取来规格相同质量为50g的钩码若干，将钩码逐个放置在漂浮的木块上．放多少个钩码时，木块刚好浸没在水中？

Answer 1

解：（1）m=750g=0.75kg，
因为木块漂浮，根据浮沉条件可得：
F_浮=G=mg=0.75kg×10N/kg=7.5N；
（2）V=1250cm³=1.25×10^-3m³，
若木块全部浸没，则所受浮力为：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.25×10^-3m³=12.5N，
浮力增加了12.5N-7.5N=5N，这多出来的浮力由钩码的重力来平衡，故钩码的重力
G=5N，则m===0.5kg=500g．
=10（个），所以需要10个钩码．
答：（1）木块受到的浮力为7.5N．
（2）放10个钩码时，木块刚好浸没在水中．
分析：（1）木块漂浮，此时木块受到的浮力等于木块本身的重力，已知木块质量，利用F_浮=G=mg计算；
（2）已知水的密度和木块的体积，根据阿基米德原理F_浮=G_排可以计算出木块完全浸没在水中时受到的浮力，再根据平衡条件计算出需要的钩码的重力，最后计算个数．
点评：本题综合考查了重力的计算、浮力的计算（阿基米德原理、漂浮条件）密度的计算，知识点多，尤其是（2）中的判断木块的平衡状态，木块是由于钩码才完全浸没在水中，但木块本身也有一定重力，此时，F_浮=G_木+G_钩码，在计算过程中单位要统一．