Question

质量是158克的铁块分别放在水和水银中，静止时，铁块受到水和水银的浮力各是多大？（ρ_铁=7.9×10³千克/米³，ρ_水银=13.6×10³千克/米³）

Answer 1

【答案】分析：（1）根据铁的密度和水的密度关系，判断出铁块在水中下沉，知道铁块的质量，利用密度公式变形V=求出铁块的体积，再根据阿基米德原理求出铁块受到水的浮力．
（2）根据根据铁的密度和水银的密度关系，判断出铁块在水银中漂浮，知道铁块的质量，利用重力公式求铁块受到的重力；再根据漂浮条件求铁块受到的浮力，
解答：解：（1）∵ρ_铁＞ρ_水，
∴质量是158克的铁块放在水中要下沉，
铁块的体积V===2×10^-5m³，
铁块受到水的浮力F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×2×10^-5m³=0.196N，
（2）∵ρ_铁＜ρ_水银，
∴质量是158克的铁块放在水银中要上浮，最后漂浮在水银面上，
∵漂浮时F_浮=G，
∴铁块受到水银的浮力F_浮=G=mg=158×10^-3kg×9.8N/kg=1.5484N．
答：铁块受到水浮力是0.196，受到水银的浮力为1.5484N．
点评：本题考查了学生对重力公式、阿基米德原理、漂浮条件的掌握和运用，将阿基米德原理和漂浮条件结合使用是解决类似问题的关键．此题的易错点在于求铁块受到水银的浮力时，学生容易误用公式F_浮=ρ_水gV_排去求浮力，因此应向学生特别强调这一点．