学习了浮力知识后,大部分同学都对木块能浮在水面上深信不疑,唯独小东同学对此还有疑问,经过一番争论后,他找来一些器材做起了实验…(1)他将重6N边长为10cm正方体木块放入水槽中,然后加入5cm深的水,结果发现木块仍沉在水底,并没有浮起来,请你帮小东计算一下,此时木块受到的浮力多大?(2)小东继续往水槽内加水,木块终于浮起来了,最后静止在水面上.请你算一算,水槽中的水加至多深时,木块开始上浮?(g=10N/kg)

问题描述:

学习了浮力知识后,大部分同学都对木块能浮在水面上深信不疑,唯独小东同学对此还有疑问,经过一番争论后,他找来一些器材做起了实验…
(1)他将重6N边长为10cm正方体木块放入水槽中,然后加入5cm深的水,结果发现木块仍沉在水底,并没有浮起来,请你帮小东计算一下,此时木块受到的浮力多大?
(2)小东继续往水槽内加水,木块终于浮起来了,最后静止在水面上.请你算一算,水槽中的水加至多深时,木块开始上浮?(g=10N/kg)

(1)已知正方体木块边长为10cm,
当加入5cm深的水时,V=10cm×10cm×5cm=500cm3=5×10-4m3
则 FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N;
(2)当F=G=6N时,木块开始上浮,
则h=

F
ρgS
=
6N
1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2
=0.06m=6cm.
答:(1)此时木块受到的浮力为5N;
(2)水槽中的水加至6cm深时,木块开始上浮.
答案解析:(1)根据题意求出排开水的体积,根据阿基米德原理求出木块受到的浮力;
(2)根据物体的浮沉条件可知,当物体受到的浮力等于自身的重力时木块开始上浮,根据阿基米德原理求出排开水的体积,进一步求出求出水的深度.
考试点:阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用.

知识点:本题涉及到阿基米德原理计算、物体的浮沉条件及其应用等知识点,综合性较强,而且有一定的拔高难度,此题的关键是学生明确因为水的深度不够,造成排开水的重力小于木块的重力,所以木块不能漂浮在水面上.