Question

4．用手将一重为4N的物体全部压入水中，物体排开的水重5N，放手后物体将上浮（请选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）． 这个物体的密度为0.8×10³kg/m³．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）浸在液体中的物体受到的浮力等于排开的液体受到的重力；
物体的浮沉条件是：浮力大于重力，上浮；浮力等于重力，悬浮；浮力小于重力，下沉．
（2）根据物体的体积和排开液体的体积相等，并利用阿基米德原理求排开水的体积和物体的体积，最后根据密度公式求出物体的密度．

解答 解：（1）由题知，物体浸没在水中，物体排开水的重力为5N，
由阿基米德原理可知：F_浮=G_排=5N；
而G_物=4N，
所以F_浮＞G_球，
则放手后小球将上浮．
（2）物体排开的水重5N，根据阿基米德原理，F_浮=ρ_水gV_排，
则物体排开水的体积V_排′=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-4m³．
因为物体的重力为4N，根据公式G=mg得，物体的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{4N}{10N/kg}$=0.4kg；
物体的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.4kg}{5×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³．
故答案为：上浮；0.8×10³．

点评 物体的浮沉条件是我们应该熟知的重要知识，根据它可以判断物体浮沉，也可以在已知浮沉的情况下判断浮力与重力的关系．解此类题目要将阿基米德原理和物体的浮沉条件结合使用．