Question

3．有一实心物体的质量为2.1kg，体积为3×10^-3m³，将其浸没在水中松手后，该物体是上浮，还是下沉？请你用两种方法计算得出结论．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）由重力的计算公式可求得物体的重力；由浮力公式可求得当物体全部浸没时物体所受到的浮力；比较二力的大小可知物体在水中的运动状态．
（2）利用密度公式求出物体的密度，然后与水的密度相比较，可判断物体在水中的运动状态．

解答 解：（1）物体浸没在水中受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3×10^-3m³=30N，
物体的重力：
G=mg=2.1kg×10N/kg=21kg，
因为F_浮＞G，所以，松手后物体将上浮；
（2）物体的密度：
ρ_物=$\frac{m}{V}$=$\frac{2.1kg}{3×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.7×10³kg/m³＜ρ_水，
所以，松手后物体将上浮．

点评 本题考查了重力的计算、浮力的计算、物体浮沉的判断，注意隐含条件“物体浸没时排开水的体积等于物体的体积”．