Question

有一個體積為800cm³、重為6N的木塊浮在水面上，如圖所示．（取g=10N/kg）問：
（1）木塊露出水面的體積是多大？
（2）若在木塊的上方施加一個豎直向下的力F，當F為多大時，木塊能全部沒入水中？

Answer 1

解（1）因為木塊漂浮在水面上，則有：F_浮=G=6N，
根據(jù)F_浮=G_排=ρ_水gV_排可得V_排===6×10^-4m³=600cm³，
則木塊露出水面的體積V_露=V-V_排=800cm³-600cm³=200cm³．
（2）當木塊全部沒入水中時，受到的浮力為F_浮′=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×800×10^-6m³=8N，
則施加豎直向下的力F=F_浮′-G=8N-6N=2N．
答：（1）木塊露出水面的體積是200cm³；
（2）當施加豎直向下的力為2N時，木塊能全部沒入水中．
分析：（1）由于木塊漂浮在水面上，故浮力等于重力，再根據(jù)F_浮=G_排=ρ_水gV_排求出木塊排開水的體積，則就可以得出露出水面的體積；
（2）當木塊全部沒入水中時，其受到的浮力增大，則豎直向下的壓力就等于此時木塊受到的浮力與重力之差．
點評：該題考查了阿基米德原理公式的應用以及物體受力情況的分析，屬于一個中檔題．