Question

如图甲所示，水平面上有一底面积为5.0×10^﹣3m²的圆柱形薄壁容器，容器中装有质量为0.5kg的水．现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10^﹣5m³的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为3.0×10^﹣5m³．求：（g取10N/kg，水的密度ρ_水=1.0×10³kg/m³）

（1）物块受到的浮力．

（2）物块的密度．

（3）如图乙所示，如果用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中，则F=      N．

Answer

（1）物块受到的浮力为0.3N．

（2）物块的密为度0.6×103kg/m3．

（3）0.2N

【解析】

试题分析：（1）已知浸入水中的木块体积（排开水的体积），利用阿基米德原理求所受浮力．

（2）由于物块漂浮在水面上，根据漂浮条件可知物块的重力，求出质量，利用ρ=求出物块的密度；

（3）求出物块全部浸入水中时受到的浮力，又知其重力，利用力的平衡计算压力大小．

【解析】
（1）已知V排=3.0×10﹣5m3，

则F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣5m3=0.3N．

（2）由于物块漂浮在水面上，则物块的重力G=F浮=0.3N，

则质量m===0.03kg；

物块的密度ρ===0.6×103kg/m3；

（3）物块恰好完全浸没在水中时受到的浮力：

=ρ水g=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3=0.5N，

根据力的平衡可得，压力：

F=﹣G=0.5N﹣0.3N=0.2 N．

答：（1）物块受到的浮力为0.3N．

（2）物块的密为度0.6×103kg/m3．

（3）0.2N．