Question

9．密度為0.7×10³kg/m³，邊長(zhǎng)為l0cm的正方形木塊，靜止在水面上，求：
（1）木塊的質(zhì)量是多少？
（2）木塊所受的重力；
（3）木塊全部浸入水時(shí)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．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）（2）知道木塊的邊長(zhǎng)，求出木塊的體積，根據(jù)密度公式可求木塊的質(zhì)量和重力公式求出木塊重；
（3）求出了木塊重，利用漂浮條件求木塊受到的浮力；
（4）知道木塊體積（全浸入排開(kāi)水的體積），根據(jù)阿基米德原理求出此時(shí)木塊受到的浮力，木塊全部浸入水中時(shí)，木塊受到的浮力等于木塊重力與豎直向下的壓力之和，據(jù)此求需要的壓力

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，木塊質(zhì)量：
m_木=ρ_木V_木=0.7×10³kg/m³×（0.1m）³=0.7kg；
（2）木塊的重力：
G_木=m_木g=0.7kg×10N/kg=7N；
（3）木塊全浸入時(shí)受到水的浮力：
F_浮=ρ_水V_排g=ρ_水V_木g=1.0×10³kg/m³×（0.1m）³×10N/kg=10N；
（4）在木塊上表面至少要加多大的力，木塊受重力、壓力和浮力，
由力的分析得，F(xiàn)_浮=F_壓+G_木，
所以，F(xiàn)_壓=F_浮-G_木=10N-7N=3N．
答：（1）木塊的質(zhì)量是0.7kg；
（2）木塊所受的重力是7N；
（3）木塊全部浸入于時(shí)受到的浮力是10N；
（4）在木塊上表面至少要加3N的力才能使木塊全部浸入水中．

點(diǎn)評(píng) 本題考查浮力的計(jì)算（阿基米德原理、漂浮條件）和力的合成，對(duì)木塊進(jìn)行受力分析是本題的關(guān)鍵．