分析 (1)利用$ρ=\frac{m}{V}$计算质量,利用G=mg计算重力;
(2)物体漂浮,浮力等于重力;
(3)利用阿基米德以原理F浮=G排=ρ水gV排计算排开水的体积;
(4)木块总体积与排开水的体积之差即为木块露出水面的体积;
(5)根据F浮=G排=ρ水gV排计算浮力大小,根据二力平衡得出压力大小.
解答 解:(1)由$ρ=\frac{m}{V}$可得,木块的质量:
m木=ρ木V=0.6×103kg/m3×4m3=2.4×103kg;
木块的重力:
G木=m木g=2.4×103kg×10N/kg=2.4×104N;
(2)木块漂浮,则F浮=G木=2.4×104N;
(3)由F浮=ρ水gV排可得,木块排开水的体积(浸入水中的体积):
V浸=V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2.4×1{0}^{4}N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2.4m3;
(4)木块露出水面的体积:
V露=V-V浸=4m3-2.4m3=1.6m3;
(5)若让它刚好浸没在水中,则需增大排开水的体积为${V}_{排}^{′}$=V浸=1.6m3;
则增大的浮力:
${F}_{浮}^{′}$=ρ水g${V}_{排}^{′}$=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6m3=1.6×104N,
此时木块所受总浮力:
${F}_{浮}^{″}$=F浮+${F}_{浮}^{′}$=2.4×104N+1.6×104N=4×104N,
根据二力平衡条件可知,上面需要的压力:
F压=${F}_{浮}^{′}$=1.6×104N.
答:(1)木块的重力是2.4×104N;
(2)木块受到的浮力是2.4×104N;
(3)木块排开水的体积是2.4m3;
(4)木块露出水面的体积是1.6m3.
(5)若让它刚好浸没在水中,它受到水的浮力是4×104N;上面需要加1.6×104N的压力
点评 此题考查重力的计算,密度公式的应用,浮力的计算,阿基米德原理,物体浮沉条件的应用、二力平衡条件的应用,是一道综合性很强的题目,但难度不大,关键是各种公式的灵活运用.
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A. | 扫地时,灰尘在空中飞舞 | |
B. | 煤堆在墙角时间久了,墙内也变黑 | |
C. | 衣柜里放樟脑丸,整个箱子里充满樟脑味 | |
D. | 把糖投入开水中,整杯水变甜了 |
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