实心正方体木块,漂浮在水面上,如图所示,此时浸入水中的体积是600cm3,g取10N/kg.
求:(1)木块受到的浮力.
(2)在木块上放置一个重4N的铁块,静止后木块表面刚好与水面相平,求木块的密度.
网友回答
解:
(1)由题知,木块排开水的体积:
v排=600cm3=600×10-6m3,
木块受到水的浮力:
F浮=ρ水gv排=1×103kg/m3×10N/kg×600×10-6m3=6N;
∵木块漂浮在水面上,
∴G木=F浮=6N,
木块的质量:
m木===0.6kg;
(2)设木块的体积为V,
由题知,在木块上放一铁块,静止后木块表面刚好与水面相平,则木块排开水的体积V排=V,此时木块受到的浮力:
F浮′=ρ水gv排′=ρ水gv,
∵F浮′=G木+G铁,
即:ρ水gv=1×103kg/m3×10N/kg×V=6N+4N,
解得:
V=10-3m3,
木块的密度:
ρ木===0.6×103kg/m3.
答:(1)木块受到的浮力为6N.
(2)木块的密度为0.6×103kg/m3.
解析分析:(1)知道浸入水中的体积(木块排开水的体积),利用阿基米德原理求木块受到水的浮力;由于木块漂浮在水面上,利用漂浮条件求木块的重力,进而求出木块的质量;
(2)由题知,在木块上放一铁块,静止后木块表面刚好与水面相平,则木块排开水的体积等于木块的体积,此时木块受到的浮力等于木块重加上铁块重,据此求木块的体积,再利用密度公式ρ=求木块的密度.
点评:本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,本题关键:根据“在木块上放一铁块,静止后木块表面刚好与水面相平”对木块进行受力分析,列方程求木块的体积.