Question

15．一体积为200cm³的木块浮在水面上，露出水面的体积是80cm³，则：（g取10N/kg）．
（1）木块受到的浮力；
（2）木块的密度；
（3）若将木块投入某种液体中时，露出液面的体积为50cm³，该液体的密度是多少？

Answer 1

分析 （1）求出木块浸入水中的体积，即排开水的体积，利用F_浮=ρ_液gV_排求解浮力大小；
（2）根据物体的浮沉条件得出其重力，然后利用重力公式求出质量，再利用密度公式求出密度；
（3）求出木块排开液体的体积，由于木块漂浮，F_浮′=G，即ρ_液gV_排液=G，据此求出液体密度大小．

解答 解：（1）V_排水=V_浸水=200cm³-80cm³=120cm³=1.2×10^-4m³，
木块受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排水=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.2×10^-4m³=1.2N；
（2）木块漂浮，则G=F_浮=1.2N，
木块的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{1.2N}{10N/kg}$=0.12kg，
木块的密度ρ_木=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.12kg}{2×1{0}^{-4}kg/{m}^{3}}$=0.6×10³kg/m³；
（3）V_排液=V_浸液=200cm³-50cm³=150cm³=1.5×10^-4m³，
木块漂浮，则F_浮′=G=1.2N，
由F_浮=ρ_液gV_排液得，
该液体的密度：ρ_液=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{g{V}_{排液}}$=$\frac{1.2N}{10N/kg×1.5×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³．
答：（1）木块受到的浮力为1.2N；
（2）木块的密度为0.6×10³kg/m³；
（3）该液体的密度是0.8×10³kg/m³．

点评 此题考查浮力的大小计算、密度的计算，关键是知道物体漂浮所受浮力等于重力．