水平桌面上放置一个底面半径为2r、高为2h的圆柱形薄壁开口容器如图所示，将高为h=10cm、半径为r、底面积为20cm2的圆柱体木块竖直放在容器中，木块的密度ρ=0.5ρ水，然后向容器内注水，若要使木块竖直漂浮（木块吸水忽略不计），则向容器中注入水的质量范围是______kg．
问题描述：
水平桌面上放置一个底面半径为2r、高为2h的圆柱形薄壁开口容器如图所示，将高为h=10cm、半径为r、底面积为20cm2的圆柱体木块竖直放在容器中，木块的密度ρ=0.5ρ水，然后向容器内注水，若要使木
块竖直漂浮（木块吸水忽略不计），则向容器中注入水的质量范围是______kg．
答
当木块与容器底接触且木块对容器底的压强恰好为零时，此时注入水的质量最少，F浮=G=mg=ρS木hg=0.5×103kg/m3×20×10-4m2×0.1m×9.8N/kg=0.98N，木块排开水的体积：V排=F浮ρ水g=0.98N103kg/m3×9.8N/kg=10-4m3=10...
答案解析：若使木块竖直漂浮，注入水的质量最少，即木块与容器底接触且木块对容器底的压力恰好为零，此时木体所受的浮力等于自身的重力；根据公式F浮=ρgV排可求木块排开水的体积；从而求出木块浸入水中的深度；根据公式V=Sh可求注入水的体积；根据公式m=ρV可求注入最少水的质量．
注入水的质量最多时，水刚好不会溢出，根据公式V=Sh可求注入水的体积；根据公式m=ρV可求注入最多水的质量．
考试点：物体的浮沉条件及其应用．
知识点：本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用，难点注入水的质量最少和最多情况的分析，知道要使木块竖直漂浮，注入水的质量最少，木块与容器底接触且木块对容器底的压力恰好为零；注入水的质量最多时，水刚好注满，是本题的关键．