Question

漂浮在水面上的木塊，靜止時有1/5的體積露出水面，若在木塊頂部放一質(zhì)量為1kg的鐵塊，剛好使木塊浸沒水中，求：
（1）木塊密度？
（2）木塊體積？

Answer 1

分析：漂浮在水面上的木塊，靜止時有1/5的體積露出水面，說明此時的浮力與木塊的重力相等．
若在木塊頂部放一質(zhì)量為1kg的鐵塊，剛好使木塊浸沒水中，說明此時的浮力與木塊、鐵塊重力相等．

解答：解：（1）漂浮在水面上的木塊，靜止時有1/5的體積露出水面，可得ρ_水?g?

4

5

V_木=ρ_木?g?V_木
故ρ_木=

ρ水?g? 4 5 V木

g?V木

=

4

5

ρ水=

4

5

×1.0×10³kg/m³=0.8×10³kg/m³
（2）若在木塊頂部放一質(zhì)量為1kg的鐵塊，剛好使木塊浸沒水中，可得ρ_水?g?V_木=m_木g+m_鐵g=ρ_木?g?V_木+m_鐵g
故V_木=

m鐵?g

ρ水g-ρ木g

=

m鐵

ρ水-ρ木

=

1kg

1.0×103kg/m3-0.8×103kg/m3

=5×10^-3m³
答：（1）木塊密度為0.8×10³kg/m³；（2）木塊體積為5×10^-3m³．

點評：本題涉及到密度和浮力兩方面知識，同時解題的過程中還需要對木塊進行受力分析，是一道綜合性比較強的題目．