Question

13．有一正方體木塊漂浮在水面上，有$\frac{4}{5}$體積浸入水中，如圖甲所示，如在木塊上放一個重16N的物體，靜止后，木塊的上表面和水面相平，如圖乙所示（g取10N/kg）
（1）木塊的密度
（2）木塊的體積．

Answer 1

分析 （1）在甲圖中，木塊漂浮，受到的浮力等于在木塊水中的體積排開水的重力，根據(jù)F_浮=G可求得木塊的密度．
（2）放上物體后，木塊完全浸沒，此時受到的浮力等于木塊和物體的總重力，根據(jù)浮力公式求出浮力，然后可求得木塊的體積．

解答 解：（1）木塊漂浮時浮力等于自身的重力，
即F_浮甲=G_木，
ρ_水g$\frac{4}{5}$V=ρ_木gV，
則ρ_木=$\frac{4}{5}$ρ_水=$\frac{4}{5}$×1000kg/m³=800kg/m³，
（2）在木塊上放一個重16N的物體，靜止后，木塊的上表面和水面相平，此時木塊全部浸沒，V_排=V_木，
此時受到的浮力等于木塊和物體的總重力，即F_浮=G_木+G_物=ρ_水gV_木，
即ρ_水gV=ρ_木gV+16N，
則1000kg/m³×10N/kg×V=800kg/m³×10N/kg×V+16N，
解得V_木=8×10^-3m³．
答：（1）木塊的密度為800kg/m³，
（2）木塊的體積為8×10^-3m³．

點(diǎn)評 本題考查浮力、重力、密度等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，本題考查知識點(diǎn)較多，實(shí)際是考查對物理知識綜合應(yīng)用的能力．