某实验小组同学们想利用一长方形木块将其挖空,制造一条运沙子的小船.已知木块的体积为1.2×10-2m3,木块的密度为0.6×l03kg/m3.(g取10N/kg)求:

发布时间:2020-08-12 05:07:24

某实验小组同学们想利用一长方形木块将其挖空,制造一条运沙子的小船.已知木块的体积为1.2×10-2m3,木块的密度为0.6×l03kg/m3.(g取10N/kg)求:
(1)长方形木块所受的重力;
(2)在木块没有挖空之前,当它漂浮在水面静止时,浸在水中的体积;
(3)现采用挖空的方法将这一木块做成小船,为使它能满载60N的沙子而不至于沉没,木块挖去的重量至少是多少?

网友回答

解:(1)G=mg=ρVg=0.6×l03kg/m3×1.2×10-2m3×10N/kg=72N;
(2)木块漂浮在水面G木=F浮=72N,
F浮=ρ液gv排,
V排===7.2×10-3m3.
(3)当木块完全浸没时所受的浮力为:F浮′=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-2m3=120N
木块与沙子的重力为:G总=F浮=120N
所以剩下木块的重力:G剩=G总-G沙=120N-60N=60N,
则木块挖去的重力:G挖=G-G剩=72N-60N=12N.
答:(1)长方形木块所受的重力为72N;
(2)当它漂浮在水面静止时,浸在水中的体积为7.2×10-3m3.
(3)木块挖去的重量至少是12N.
解析分析:(1)已知木块的体积和密度,利用密度公式变形可求得其质量,在利用G=mg可求得其重力.
(2)根据漂浮时F浮=G木,再根据浮力公式变形即可求得V排,即为浸在水中的体积.
(3)木块挖空后,要使恰好不沉没,则应使木块全部全部浸没水中,则可知增加的浮力应与沙子的重力减去挖掉的木块的重力相等,则可求得挖去的木块的质量.并且满足F浮=G木+G沙.

点评:此题主要考查了了阿基米德原理及物体的浮沉条件,关键是掌握浮力的计算公式:F浮=ρ液gV排及物体漂浮时浮力与重力之间的关系:F浮=G物.本题应注意以下几点:(1)理解木块刚好不沉没的意义;(2)明确浮力的变化量与重力的变化量间的关系.
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