Question

小明同学在一次利用密度为1.5×10³kg/m³的橡皮泥比赛时，他所用橡皮泥的体积为20cm³，造成的小船最大排水体积为200cm³．（取g=10N/kg，水的密度为1×10³kg/m³）求：
（1）小明所用橡皮泥的重力．
（2）橡皮泥浸没在水中所受浮力．
（3）小明所做的小船能装载的货物最重为多大？

Answer

（1）根据橡皮泥的密度和体积，利用公式m=ρV可以计算出橡皮泥的质量，再根据公式G=mg即可计算出橡皮泥的重力．
（2）橡皮泥浸没在水中时，排开水的体积就是橡皮泥的体积，根据公式F浮=G排=ρ水gV即可计算出橡皮泥受到的浮力．
（3）船的排水量指的是船满载时排开水的质量，也就是满载时船与货物的总质量．
【解析】
（1）V=20cm3=2×10-5m3，由公式 ρ=，得：
m=ρV=1.5×103kg/m3×2×10-5m3=0.03 kg
小明所用橡皮泥的重力
G=mg=0.03 kg×10N/kg=0.3 N．
（2）橡皮泥浸没在水中，V排=V=2×10-5m3
由公式 ρ=，得：
m排=ρ水V排=1×103kg/m3×2×10-5m3=0.02 kg
G排=m排g=0.02 kg×10N/kg=0.2N
根据阿基米德原理，得：橡皮泥浸没在水中所受浮力
F浮=G排=0.2 N．
（3）V排M=200cm3=2×10-4m3，由公式 ρ=，得：
m排M=ρ水V排M=1×103kg/m3×2×10-4m3=0.2 kg
G排M=m排Mg=0.2 kg×10N/kg=2N
根据阿基米德原理，得：小明所做的小船在水中所受最大浮力
F浮M=G排M=2N
小明所做的小船能装载的货物最重为
G=F浮M-F浮=2N-0.3N=1.7N．
答：（1）橡皮泥的重力是0.3N；
（2）橡皮泥浸没在水中时受到的浮力是0.2N；
（3）能装载的最大货物重1.7N．