题目
边长为0.1m 的正方体木块,漂浮在水面上时,有2/5 的体积露出水面,如图甲所示。将木块从水中取出, 放入另一种液体中,并在木块表面上放一重 2N 的石块。静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示。取 g=10N/kg,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,ρ石=2.5×103kg/m3。求:(1)图甲中木块所受的浮力大小_______。(2)木块的密度______。(3)图乙中液体的密度__________。(4)如将图乙中的石块放入液体中,则液面会_________(上升、下降、不变)。
答案:【答案】6N 0.6×103kg/m3 0.8×103kg/m3 下降 【解析】(1)由阿基米德原理可得:F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×(0.1m)3×(1−)=6N;(2)图甲中木块漂浮,F浮=G=6N,木块的密度:=====0.6×103kg/m3(3)木块的重力:G木=F浮=6N,木块表面上放一重2N的石块,当它静止时,F′浮=G总,即ρ液V木g=G木+G石,液体的密度:ρ液===0.8×103kg/m3(4) 图乙中,石块和木块整体漂浮,浮力等于石块和木块的总重力,将石块放入液体中,由于石块的密度大于水的密度,石块受到的浮力小于重力,此时石块和木块受到的浮力之和小于石块和木块的总重力,浮力减小,V排减小,则液面会下降。