Question

【題目】將質量為0.8kg、體積為1×10﹣3m3的長方體木塊放入盛有某種液體的容器中，木塊漂浮在液面上．現用力緩慢向下壓木塊，當力的大小為2N時，木塊剛好浸沒在液體中，如圖所示．g=10N/kg，求：
（1）求木塊的密度；
（2）液體的密度；
（3）當壓木塊的力為1.6N時，木塊露出液面的體積．

Answer 1

【答案】
（1）∵由題意可知，m木=0.8 kg，V木=1.0×10﹣3m3；

∴木塊的密度ρ木= = =0.8×103kg/m3

答：木塊的密度是0.8×103kg/m3

（2）當F=2N的力使木塊浸沒水中時，對木塊進行受力分析如圖所示：

木塊的重力G木=m木g=0.8kg×10N/kg=8N；

∵木塊剛好浸沒在液體中處于靜止狀態，

∴F浮=F+G木=2N+8N=10N；

根據F浮=G排，G排=ρ液gV排，

所以ρ液= = =1.0×103kg/m3

答：液體的密度是1.0×103kg/m3

（3）當F′=1.6N時，則：

∴F浮=F′+G木=1.6N+8N=9.6N；

∵F浮=ρ液gV排，

∴V排= = =9.6×10﹣4m3；

V露=V木﹣V排=1.0×10﹣3m3﹣9.6×10﹣4m3=4×10﹣5m3

答：當壓木塊的力為1.6N時，木塊露出液面的體積為4×10﹣5m3

【解析】（1）知道木塊的質量和體積，直接利用ρ= 求密度；（2）利用重力公式求木塊重；因為木塊剛好浸沒在液體中處于靜止狀態，可根據木塊的受力情況求木塊受到的浮力，再根據阿基米德原理求液體的密度；（3）當壓木塊的力為1.6N時，根據木塊重力可以求這時木塊受到的浮力，再根據阿基米德原理求木塊排開水的體積；最后可求木塊露出液面的體積．
【考點精析】利用阿基米德原理對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排．