Question

【题目】如图所示，质量为1.2kg的木块浮在水面上静止不动，（g取10N/kg）求：
（1）这时木块受到的浮力是多大？
（2）此时木块浸在水中的体积为多少？
（3）该木块体积是2×10﹣3m3 ， 要使木块刚好浸没在水中，至少需要多大的力向下压木块？

Answer 1

【答案】
（1）解：木块受到的重力：

G=mg=1.2kg×10N/kg=12N，

∵木块漂浮，

∴木块受到的浮力：F浮=G=12N；

（2）解：∵F浮=ρ水v排g，

∴木块浸在水中的体积（排开水的体积）

v浸=v排= = =1.2×10﹣3m3；

（3）解：木块刚好浸没在水中时，木块受到的浮力：

F浮′=ρ水v排′g=ρ水v木g=1×103kg/m3×2×10﹣3m3×10N/kg=20N，

∵F浮=F压+G木，

∴至少对木块施加的压力：

F压=F浮′﹣G木=20N﹣12N=8N．

【解析】知道木块的质量，利用重力公式求木块重；因为木块漂浮，可求木块受到的浮力，再根据阿基米德原理求木块排开水的体积； 木块刚好浸没在水中时，木块重加上所加压力等于木块受到的浮力，据此对木块施加的压力．
【考点精析】本题主要考查了阿基米德原理和物体的浮沉条件及其应用的相关知识点，需要掌握阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力．这个规律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；物体的浮沉条件：浸没在液体中的物体 F浮＞G 时上浮，F浮 = G 时悬浮，F浮 ＜G 时下沉．物体浮沉条件的应用举例：（1）轮船（2）潜水艇（3）气球（4）飞艇、热气（5）密度计（密度计的刻度是从上到下刻度变大，刻度不均匀，且刻度无单位．）才能正确解答此题．