Question

如图所示，一边长为10cm的立方体木块，在水中静止时，刚好有二分之一露出水面．（g取10N/kg），求：
①木块漂浮时的浮力？
②木块的密度是多大？
③用手将木块缓慢压人水中，当木块刚好全部没人水中时，手对木块的压力是多大？

Answer

①已知正方体的边长，可以得到其体积；已知正方体露出水面的体积和总体积，可以得到排开水的体积；已知正方体排开水的体积和水的密度，利用阿基米德原理计算受到的浮力；
②正方体漂浮时受到的浮力等于重力；已知正方体的重力，可以得到其质量；已知质量和体积，利用公式ρ=得到正方体的质量；
③木块浸没时，排开水的体积等于总体积；已知木块排开水的体积和水的密度，利用阿基米德原理可以得到此时木块受到的浮力；已知木块受到的浮力和重力，两者之差就是手的压力．
【解析】

①正方体的边长为V=a3=（0.1m）3=1×10-3m3，
正方体排开水的体积为V排=×1×10-3m3=0.5×10-3m3，
木块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5×10-3m3=5N；
②∵木块漂浮
∴G=F浮=5N
又∵G=mg
∴m===0.5kg
∴木块的密度为ρ===0.5×103kg/m3；
③木块完全浸没时受到的浮力为F浮′=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
手对木块的压力为F=F浮′-G=10N-5N=5N．
答：
①木块受到的浮力为5N；
②木块的密度为0.5×103kg/m3；
③手对木块的压力为F=F浮′-G=10N-5N=5N．