Question

5．有一质量为10kg的物体，当它自由浮在水面上时，所受浮力是100 N（g取10N/kg），浮力的方向为竖直向上．两手分别拿着一个小木块和一个大石块，把它们都浸在水中，同时松开手，小木块上浮，大石块下沉，大石块受到的浮力大（三空选填“小木块”或“大石块”））．

Answer 1

分析 （1）根据公式G=mg求出重力，物体漂浮时浮力等于物体自身重力；浮力的方向总是竖直向上的；
（2）物体在液体中的浮沉条件：上浮：F_浮＞G，悬浮：F_浮=G，下沉：F_浮＜G；
如果被研究的物体的平均密度可以知道，则物体的浮沉条件可变成以下形式：
①ρ_物＜ρ_液，上浮，
②ρ_物=ρ_液，悬浮，
③ρ_物＞ρ_液，下沉；据此判断小木块和大石块的状态；
大石块的体积大于小木块的体积，浸没时排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理比较两者所受浮力的关系．

解答 解：（1）物体的重力：G=mg=10kg×10N/kg=100N，
因为物体自由漂浮，所以F_浮=G=100N．
浮力的方向总是竖直向上的；
（2）木块的密度小于水的密度，石块的密度大于水的密度，
所以，把它们都浸在水中，同时松开手，小木块上浮，大石块下沉，
根据题意可知，大石块的体积大于小木块的体积；
浸没在水中时，大石块排开水的体积大于小木块排开水的体积，由F_浮=ρ_液gV_排可知，大石块受到的浮力大于小木块受到的浮力．
故答案为：100；竖直向上；小木块；大石块；大石块．

点评 本题考查重力的计算、物体漂浮的条件、阿基米德原理的应用等，知道物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等是关键．