某一木块的体积为200cm3,密度为0.8×103kg/m3.把它浸没在水中后放开手,为什么木块不能悬浮在水中?木块最终漂浮在水面上静止时,浸在水中的体积有多大?
问题描述:
某一木块的体积为200cm3,密度为0.8×103kg/m3.把它浸没在水中后放开手,为什么木块不能悬浮在水中?木块最终漂浮在水面上静止时,浸在水中的体积有多大?
答
(1)木块的质量:m=ρ木V木=0.8×103kg/m3×200×10-6m3=0.16kg;
木块所受重力:G=mg=0.16kg×10N/kg=1.6N
当物体完全浸没时V排=V木,浸没在水中时受到的浮力:F浮=ρ水gV木=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10-6m3=2N
∵F浮>G,∴物体上浮,最终处于漂浮状态,故不能悬浮;
(2)当物体静止后,漂浮在水面上,则F浮=G=1.6N;
由F浮=ρ液gV排得:
V排=
=F浮
ρ水g
=1.6×10-4m3.1.6N 1.0×103kg/m3×10N/kg
答:(1)木块浸没在水中时所受的浮力大于重力,受力不平衡,所以不能再水面下悬浮;(2)木块漂浮时浸在水中的体积是1.6×10-4m3.
答案解析:(1)计算出物体完全浸没时的浮力大小,与重力比较,重力大于浮力则下沉;重力等于浮力则悬浮;重力小于浮力则上浮;
(2)根据物体的浮沉情况,漂浮或悬浮:浮力等于重力;(3)根据V排=
计算排开水的体积.F浮
ρ水g
考试点:阿基米德原理.
知识点:(1)掌握物体的浮沉条件,根据浮力与重力的关系,能够判断出物体的浮沉情况;
(2)掌握阿基米德原理公式,并能变形灵活应用.