Question

2．將一質量為39g，體積為15cm³的物塊輕輕地放入裝滿水的容器中．
（1）將有多少克的水從容器中溢出？
（2）物塊在容器中靜止時，受幾個力的作用？這幾個力的合力為多少N？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出物塊的密度，判斷出該物塊的浮沉狀態(tài)，然后根據(jù)阿基米德原理F_浮=G_排=m_排g求出浮力，可知溢出水的重力，再利用G=mg可求質量．
（2）處于平衡狀態(tài)的物體，其所受合力為零．

解答 解：（1）物塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{39g}{15c{m}^{3}}$=2.6g/cm³＞1.0g/cm³；
由于物塊的密度大于水的密度，故放入水中后，物塊下沉，靜止時落在容器底上；
此時，V_排=V=15cm³=1.5×10^-5m³，
所受浮力為F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.5×10^-5m³=0.15N，
則溢出水的重力為G=F_浮=0.15N，
溢出水的質量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{0.15N}{10N/kg}$=0.015kg=15g；
（2）物塊在容器中靜止時，受到重力，浮力和容器底對它的支持力三個力的作用，此時物體處于平衡狀態(tài)，所受合力為0N．
答：（1）將有15克的水從容器中溢出；
（2）物塊在容器中靜止時，受三個力的作用；這幾個力的合力為0N．

點評 此題考查阿基米德原理、物體浮沉條件的應用、力的合成．本題關鍵：一是根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出物塊的密度，判斷出該物塊的浮沉狀態(tài)；二是對物塊進行正確的受力分析．