Question

密度为0.6×10³Kg/m³，边长为10cm的正方体，静止在水面上．求：
（1）物体所受的重力；
（2）物体受到的浮力；
（3）要使物体全部浸入水中，至少需要在物体上表面加多大的力？g取10N/kg．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道木块的边长，求出木块的体积，根据密度公式和重力公式求出木块重；
（2）求出了木块重，利用漂浮条件求木块受到的浮力；
（3）知道木块体积（全浸入排开水的体积），根据阿基米德原理求出此时木块受到的浮力，木块全部浸入水中时，木块受到的浮力等于木块重力与竖直向下的压力之和，据此求需要的压力．
解答：解：（1）木块重：
G_木=m_木g=ρ_木v_木g=0.6×10³kg/m³×（0.1m）³×10N/kg=6N，
（2）∵木块漂浮，
∴木块受到的浮力：
F_浮=G_木=6N，
（3）木块全浸入时受到水的浮力：
F_浮′=ρ_水v_排g=ρ_水v_木g=1×10³kg/m³×（0.1m）³×10N/kg=10N，
∵F_浮′=F_压+G_木，
∴F_压=F_浮′-G_木=10N-6N=4N．
答：（1）木块所受的重力为6N；
（2）木块受到的浮力为6N；
（3）在木块上表面至少要加4N的力才能使木块全部浸入水中．
点评：本题考查浮力的计算（阿基米德原理、漂浮条件）和力的合成，对木块进行受力分析是本题的关键．