Question

一个木块重8.5N，将木块悬挂在弹簧测力计上，并把木块的一半浸入水中，弹簧测力计的示数是3.5N．请计算下列问题：（煤油的密度是0.8g/cm³）
（1）木块的一半浸入水中时受到的浮力；
（2）木块的密度；
（3）如果将这个木块放入煤油中，所受浮力是多大？木块是上浮还是下沉？

Answer 1

解：（1）木块的一半浸入水中时受到的浮力：
F_浮=G-F=8.5N-3.5N=5N；
（2）根据阿基米德原理可得，木块的体积：
V_木=2V_排=2=2×=10^-3m³，
木块的密度：
ρ_木====0.85×10³kg/m³；
（3）木块全部浸没在煤油中受到的浮力：
F_浮油=ρ_油V_排油g=0.8×10³kg/m³×10^-3m³×10N/kg=8N，
∵8N＜8.5N，
∴木块在煤油中下沉，这时受到的浮力为8N．
答：（1）木块的一半浸入水中时受到的浮力为5N；
（2）木块的密度为0.85×10³kg/m³；
（3）如果将这个木块放入煤油中，所受浮力是8N，木块下沉．
分析：（1）知道木块的重力和浸入水中时弹簧测力计的示数，根据称重法求出木块的一半浸入水中时受到的浮力；
（2）根据阿基米德原理求出木块的一半浸入水中时排开水的体积，进一步求出木块的体积，利用密度公式和重力公式求出木块的密度；
（3）假设木块完全浸没在煤油中，根据阿基米德原理求出受到的浮力，再与木块的重力相比较判断木块的浮沉和受到的浮力．
点评：本题考查了密度的计算，涉及到阿基米德原理、称重法求浮力、重力公式和物体浮沉条件的应用，知识点较多，综合性强，要求学生灵活的应用相关知识．