Question

19．密度為0.6×10³kg/m³、邊長為10cm的立方體木塊，靜止在水面上，求：
（1）木塊的體積為多少立方米；
（2）木塊所受的重力；
（3）木塊受到的浮力；
（4）在木塊上表面至少要加多大的力才能使木塊全部浸入水中．

Answer 1

分析 已知正方體的邊長，可以得到其體積；已知體積和密度可求質(zhì)量，再由G=mg可求重力；由二力平衡可計算受到的浮力；利用阿基米德原理計算物體完全浸沒的浮力減去重力就是在木塊上表面要加的力．

解答 解：（1）木塊的體積為，V=a³=（0.1m）³=1×10^-3m³
（2）由$ρ=\frac{m}{V}$
木塊的質(zhì)量，m=ρV=0.6×10³kg/m³×1×10^-3m³=0.6kg
木塊所受的重力，G=mg=0.6kg×10N/kg=6N
（3）因為木塊靜止在水面上，由二力平衡可得，
木塊受到的浮力，F(xiàn)_浮=G=6N
（4）木塊完全浸入水中時受到的浮力：${F_浮}'=ρ{V_排}g=1.0×{10^3}kg/{m^3}×1×{10^{-3}}{m^3}×10N/kg=10N$
對物塊進(jìn)行受力分析有，F(xiàn)_浮'=F_壓+G_木
所以，F(xiàn)_壓=F_浮'-G_木=10N-6N=4N．
答：（1）木塊的體積為1×10^-3m³；
（2）木塊所受的重力為6N；
（3）木塊受到的浮力為10N；
（4）在木塊上表面至少要加4N的力才能使木塊全部浸入水中．

點評 本題考查了體積、密度、重力、浮力以及二力平衡和力的分析，是一道綜合題．