Question

一實心正方體木塊（不吸水）漂浮在水面上，此時浸入水中的體積為75cm³．求：（g取10N/kg）
（1）木塊受到的浮力
（2）若此時木塊底部受到水的壓強是300Pa，則木塊的密度是多少？

Answer 1

解：
（1）由題知，木塊排開水的體積：
V_排=75cm³=75×10^-6m³，
木塊受到水的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×75×10^-6m³=0.75N；
（2）∵木塊漂浮在水面上，
∴根據(jù)浮力的產(chǎn)生原因可知：F_浮=F_向上=p_向上S，
則木塊的底面積S===2.5×10^-3m²，
∵木塊的底面為正方形，則S=L²，
∴L===0.05m，
∴木塊的體積V=L³=（0.05m）³=1.25×10^-4m³；
∵木塊漂浮在水面上，
∴根據(jù)漂浮條件可知：G=F_浮=0.75N，
∵G=mg=ρVg，
∴木塊的密度：
ρ_木===0.6×10³kg/m³．
答：（1）木塊受到的浮力為0.75N．
（2）木塊的密度為0.6×10³kg/m³．
分析：（1）知道浸入水中的體積（木塊排開水的體積），利用阿基米德原理求木塊受到水的浮力；
（2）由于木塊漂浮在水面上，根據(jù)浮力的產(chǎn)生原因可知：F_浮=F_向上=pS可求木塊的底面積，進而求出木塊的邊長和體積；再利用密度公式ρ=求木塊的密度．
點評：本題考查了學生對密度公式、重力公式、阿基米德原理、物體的漂浮條件的掌握和運用，本題關(guān)鍵：根據(jù)浮力的產(chǎn)生原因知道：F_浮=F_向上=p_向上S．