Question

20．一體積為0.5dm³的木塊浮在水面上，木塊有$\frac{2}{5}$的體積露出水面，木塊受到的浮力是多大？（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）根據(jù)題目提供的條件，你還能計算出哪些物理量？

Answer 1

分析 ①先計算出木塊排開水的體積，根據(jù)阿基米德原理計算出木塊受到的浮力；
②根據(jù)漂浮條件可知計算出木塊的重力，根據(jù)G=mg計算出木塊的質(zhì)量，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計算出木塊的密度．

解答 解：①木塊排開水的體積：V_排=（1-$\frac{2}{5}$）×0.5dm³=0.3dm³=3×10^-4m³，
木塊受到的浮力：F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3×10^-4m³=3N；
②木塊漂浮，根據(jù)漂浮條件可得，木塊的重力：
G_木=F_浮=3N；
由G=mg得，木塊的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3N}{10N/kg}$=0.3kg；
木塊的密度：
ρ_木=$\frac{{m}_{木}}{{V}_{木}}$=$\frac{0.3kg}{5×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.6×10³kg/m³．
答：木塊受到的浮力是30N；還能計算出的物理量：木塊的重力3N，木塊的質(zhì)量0.3kg，木塊的密度0.6×10³kg/m³．（其他合理的解答都是正確的，例如計算木塊底部受到的壓強、木塊底部受到的壓力，木塊的底面積等）

點評 通過此題的計算，考查了阿基米德原理、浮沉條件、重力和密度的計算，開放性的解答有利用培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維，問題的提法非常好；靈活運用相應(yīng)的知識點是此題的關(guān)鍵．