Question

一塊質量為1kg的木塊浮在水面上，它的密度是0.5×10³ kg/m³，求
（1）木塊漂浮在面上時，受到的浮力是多大？
（2）要把木塊全部浸入水中，至少需要加多大豎直向下的壓力？g取10N/kg．

Answer 1

分析：木塊漂浮浮力等于自身重力，木塊全部浸入水中，所產生的浮力等于木塊重力與豎直向下的壓力之和．由密度公式的變形公式可以求出木塊體積，再根據(jù)公式F_浮=ρgV_排求出完全浸沒后的浮力．豎直向下的壓力等于完全浸沒后的浮力與木塊重力之差．

解答：解：（1）木塊漂浮在水面上，處于平衡狀態(tài)，所受浮力等于其重力，
F_浮1=G_木=m_木g=1kg×10N/kg=10N；
（2）∵ρ=

m

V

，
∴木塊體積V=

m木

ρ木

=

1kg

0.5×103kg/m3

=2×10^-3m³，
木塊全部浸入水中，受到的浮力F_浮2=G_排=ρ_水gV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2×10^-3m³=20N，
需要施加的壓力F_壓=F_浮2-G_木=20N-10N=10N．
答：（1）木塊漂浮在面上時，受到的浮力是10N．
（2）要把木塊全部浸入水中，至少需要加10N豎直向下的壓力．

點評：本題考查浮力的計算與力的合成，關鍵是知道物體漂浮時浮力等于自身重力以及物體所受外力的分析，分析物體所受外力這是本題的難點也是重點，還要學會浮力公式及其變形的靈活運用．