Question

16．在水平桌面上有一個盛有水的容器，質量為0.5kg的木塊用細線系住沒入水中，如圖甲所示．將細線剪斷，木塊最終漂浮在水而上，且有$\frac{2}{5}$的體積露出水面，則圖甲中木塊受到的浮力大于木塊的重力（選填“大于”、“等于”或“小于”），圖乙中木塊受到的浮力是5N，木塊的密度是0.6×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）對甲圖中木塊進行受力分析即可解答；
（2）物體漂浮，浮力等于重力；
（3）根據物體漂浮條件列出等式求解木塊的密度．

解答 解：（1）圖甲中木塊受到豎直向下的重力、豎直向下的拉力和豎直向上的浮力，且浮力等于重力與拉力之和，所以，圖甲中木塊受到的浮力大于木塊的重力；
（2）木塊最終漂浮在水面上，浮力等于重力，即F_浮=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N；
設木塊的體積為V，則排開水的體積為V_排=（1-$\frac{2}{5}$V）=$\frac{3}{5}$V，
木塊漂浮，根據F_浮=ρgV_排、G=mg和$ρ=\frac{m}{V}$可得：
ρ_水gV_排=ρ_木gV，
則ρ_木=$\frac{{ρ}_{水}g{V}_{排}}{gV}$=$\frac{{ρ}_{水}×\frac{3}{5}V}{V}$=$\frac{3}{5}$ρ_水=$\frac{3}{5}$×1.0×10³kg/m³=0.6×10³kg/m³．
故答案為：大于；5；0.6×10³．

點評 此題考查浮力的大小計算、阿基米德原理和物體浮沉條件及其應用，關鍵是根據物體漂浮，浮力等于重力列出等式，