Question

5．邊長為10cm的實心正方體木塊輕輕放入盛滿水的燒杯中，待木塊靜止在水面上時，從杯中溢出600g水．求：
（1）木塊受到的浮力；
（2）木塊露出水面的體積是多大？
（3）木塊的密度（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道木塊靜止在水面上時時溢出水的質(zhì)量，根據(jù)阿基米德原理和G=mg求出木塊受到的浮力；
（2）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出溢出水的體積即為木塊浸入水中的體積，根據(jù)V=L³求出木塊的體積，兩者的差值即為木塊露出水面的體積；
（3）木塊漂浮時受到的浮力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出木塊的質(zhì)量，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出木塊的密度．

解答 解：（1）由阿基米德原理可得，木塊受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=0.6kg×10N/kg=6N；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，木塊浸入水中的體積：
V_排=V_排水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{600g}{1.0g/c{m}^{3}}$=600cm³，
木塊的體積：
V=L³=（10cm）³=1000cm³，
木塊露出水面的體積：
V_露=V-V_排=1000cm³-600cm³=400cm³；
（3）因木塊漂浮時受到的浮力和自身的重力相等，
所以，由G=mg可得，木塊的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{{F}_{浮}}{g}$=$\frac{6N}{10N/kg}$=0.6kg=600g，
木塊的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{600g}{1000c{m}^{3}}$=0.6g/cm³．
答：（1）木塊受到的浮力為6N；
（2）木塊露出水面的體積是400cm³；
（3）木塊的密度是0.6g/cm³．

點評 本題考查了阿基米德原理和物體浮沉條件、密度公式、重力公式的應(yīng)用，是一道較為簡單的計算題．