Question

一边长为10cm的正方体空心铁盒重8.8N，问：
（1）这铁盒浸没在密度为0.8×10³kg/m³的酒精重，是上浮还是下沉？
（2）这铁盒放入水中静止时受到的浮力多大？

Answer 1

分析：（1）先求出空心铁盒的体积，再根据阿基米德原理求出浸没在酒精中受到的浮力，比较浮力与重力的大小即可判断上浮还是下沉；
（2）假设空心铁盒的体积会浸没在水中，求出此时受到的浮力；结果浮力大于重力，说明静止时空心铁盒漂浮，再根据物体的浮沉条件求出受到的浮力．

解答：解：（1）空心铁盒的体积：
V=（0.1m）³=1×10^-3m³
浸没在酒精中时，受到的浮力：
F_酒=ρ_酒gV_排=0.8×10³kg/m³×9.8N/kg×1×10^-3m³=7.84N＜8.8N．
所以铁盒在酒精中下沉；
（2）假设空心铁盒完全浸没在水中，此时受到的浮力：
F_水=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×1×10^-3m³=9.8N＞8.8N
即空心铁盒应漂浮在水面上，
所以空心铁盒水中静止时受到的浮力：
F_水′=G=8.8N．
答：（1）在酒精中铁盒下沉；（2）在水中静止时受到的浮力为8.8N．

点评：本题考查了阿基米德原理和物体的浮沉条件．假设空心铁盒完全浸没在水中时，求出浮力，再比较重力，判断静止时应漂浮在水中是解决本题的关键．