Question

邊長為4cm，密度為2×10³kg/m³的立方體橡皮泥塊，放在足夠多的水中，沉入水底，當把它捏成一只小船時，便能浮在水面上，求：
（1）橡皮泥塊的質(zhì)量．
（2）橡皮泥塊浸沒在水中受到的浮力．
（3）橡皮泥小船漂浮時排開的水的體積．

Answer 1

（1）立方體橡皮泥的體積：
V=4cm×4cm×4cm=64cm³=64×10^-6m³，
∵ρ=

m

V

∴橡皮泥的質(zhì)量為m=ρV=2×10³kg/m³×64×10^-6m³=0.128kg=128g；
（2）∵橡皮泥塊浸沒在水中，
∴排開水的體積為V_排=V=6.4×10^-5m³，
∴受到水的浮力為F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×6.4×10^-5m³×9.8N/kg=0.6272N；
（3）橡皮泥的重為G=mg=0.128kg×9.8N/kg=1.2544N，
∵橡皮泥小船漂浮，
∴橡皮泥小船受到的浮力F_浮′=G=1.2544N，
又∵F_浮′=ρ_水V_排′g，
∴橡皮泥小船排開水的體積為V_排′=

F浮′

ρ水g

=

1.2544N

1.0×103kg/m3×9.8N/kg

=1.28×10^-4m³．
答：
（1）橡皮泥的質(zhì)量為128g；
（2）橡皮泥浸沒時受到的浮力為0.6272N；
（3）橡皮泥小船排開水的體積為1.28×10^-4m³．