Question

将质量为0.8kg、体积为1×10^-3m³的长方体木块放入盛有某种液体的容器中，木块漂浮在液面上．现用力缓慢向下压木块，当力的大小为2N时，木块刚好浸没在液体中，如图所示．g=10N/kg
求：
（1）求木块的密度；（2）液体的密度；
（3）当压木块的力为1.6N时，木块露出液面的体积．

Answer

（1）知道木块的质量和体积，直接利用ρ=求密度；
（2）利用重力公式求木块重；因为木块刚好浸没在液体中处于静止状态，可根据木块的受力情况求木块受到的浮力，再根据阿基米德原理求液体的密度；
（3）当压木块的力为1.6N时，根据木块重力可以求这时木块受到的浮力，再根据阿基米德原理求木块排开水的体积；最后可求木块露出液面的体积．
已知：m木=0.8kg，V木=1×10-3m3，F=2N，g=10N/kg，
求：（1）ρ木；
（2）ρ液；
（3）当压木块的力为1.6N时，V露．
【解析】
（1）∵由题意可知，m木=0.8 kg，V木=1.0×10-3m3；
∴木块的密度ρ木===0.8×103kg/m3；
（2）当F=2N的力使木块浸没水中时，对木块进行受力分析如图所示：
木块的重力G木=m木g=0.8kg×10N/kg=8N；
∵木块刚好浸没在液体中处于静止状态，
∴F浮=F+G木=2N+8N=10N；
根据F浮=G排，G排=ρ液gV排，
所以ρ液===1.0×103kg/m3．
（3）当F′=1.6N时，则：
∴F浮=F′+G木=1.6N+8N=9.6N；
∵F浮=ρ液gV排，
∴V排===9.6×10-4m3；
V露=V木-V排=1.0×10-3m3-9.6×10-4m3=4×10-5m3；
答：（1）木块的密度是0.8×103kg/m3；
（2）液体的密度是1.0×103kg/m3；
（3）当压木块的力为1.6N时，木块露出液面的体积为4×10-5m3．