Question

把一個重12N的正方體木塊放入水中露出了

2

5

的體積，木塊的密度是

0.6×10³kg/m³

，若要使木塊剛好全部浸沒，須在其上加多大的力

8N

．

Answer 1

分析：（1）先求出正方體木塊排開水的體積，根據(jù)漂浮條件F_浮=G得出ρ_水g

3

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v=ρ_木gv，進而求出正方體木塊的密度大小；
（2）當正方體木塊漂浮在水面上，根據(jù)漂浮條件求出正方體木塊受到的浮力（F_浮=ρ_水g

3

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V=12N）；當正方體木塊剛全浸入水排開水的體積等于正方體木塊的體積，此時正方體木塊受到的浮力為F_浮′=ρ_水gV，據(jù)此求出此時受到的浮力，而木塊受到的浮力等于壓力加上木塊重，據(jù)此求須在其上加多大的力．

解答：解：
（1）正方體木塊排開水的體積：
V_排=V_球-V_露=V-

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V=

3

5

V，
∵正方體木塊漂浮在水面上，
∴F_浮=G_木，
即：ρ_水g

3

5

V=ρ_木gV，
∴ρ_木=

3

5

ρ_水=

3

5

×1×10³kg/m³=0.6×10³kg/m³；
（2）當正方體木塊漂浮在水面上，受到的浮力F_浮=ρ_水g

3

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V=12N，
所以ρ_水gV=20N，
正方體木塊剛全浸入水排開水的體積：
V_排′=V，
此時木塊受到的浮力：
F_浮′=ρ_水v_排′g=ρ_水gV=20N，
=1×10³kg/m³×2×10^-3m³×10N/kg
=20N．
∵F_浮′=G+F_壓，
∴F_壓=F_浮′-G=20N-12N=8N．
故答案為：0.6×10³kg/m³；8N．

點評：本題考查了學生對密度公式、重力公式、阿基米德原理、漂浮條件、同一直線上力的合成的掌握和運用，知識點多、綜合性強，是一道力學綜合題，要求靈活運用各個公式．