Question

把一个重12N的正方体木块放入水中露出了

2

5

的体积，木块的密度是

0.6×10³kg/m³

，若要使木块刚好全部浸没，须在其上加多大的力

8N

．

Answer 1

分析：（1）先求出正方体木块排开水的体积，根据漂浮条件F_浮=G得出ρ_水g

3

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v=ρ_木gv，进而求出正方体木块的密度大小；
（2）当正方体木块漂浮在水面上，根据漂浮条件求出正方体木块受到的浮力（F_浮=ρ_水g

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V=12N）；当正方体木块刚全浸入水排开水的体积等于正方体木块的体积，此时正方体木块受到的浮力为F_浮′=ρ_水gV，据此求出此时受到的浮力，而木块受到的浮力等于压力加上木块重，据此求须在其上加多大的力．

解答：解：
（1）正方体木块排开水的体积：
V_排=V_球-V_露=V-

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V=

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V，
∵正方体木块漂浮在水面上，
∴F_浮=G_木，
即：ρ_水g

3

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V=ρ_木gV，
∴ρ_木=

3

5

ρ_水=

3

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×1×10³kg/m³=0.6×10³kg/m³；
（2）当正方体木块漂浮在水面上，受到的浮力F_浮=ρ_水g

3

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V=12N，
所以ρ_水gV=20N，
正方体木块刚全浸入水排开水的体积：
V_排′=V，
此时木块受到的浮力：
F_浮′=ρ_水v_排′g=ρ_水gV=20N，
=1×10³kg/m³×2×10^-3m³×10N/kg
=20N．
∵F_浮′=G+F_压，
∴F_压=F_浮′-G=20N-12N=8N．
故答案为：0.6×10³kg/m³；8N．

点评：本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、漂浮条件、同一直线上力的合成的掌握和运用，知识点多、综合性强，是一道力学综合题，要求灵活运用各个公式．