Question

【題目】如圖所示，一邊長為0.1m的正方體木塊，放入容器中時，木塊漂浮在水中，此時木塊排開水重是6N．g取10N/kg．

（1）若將物塊放在水平地面上，求其對地面的壓強(qiáng)；

（2）求木塊的密度；

（3）若在木塊上放一金屬塊，剛好使木塊和金屬塊懸浮在水中，求金屬塊的重力（金屬塊的密度為ρ金=5×103kg/m3）．

Answer 1

【答案】（1）若將物塊放在水平地面上，對地面的壓強(qiáng)為600Pa；

（2）木塊的密度為0.6×103kg/m3；

（3）若在木塊上放一金屬塊，剛好使木塊和金屬塊懸浮在水中，金屬塊的重力為5N

【解析】

試題分析：（1）木塊漂浮在水中時，

由阿基米德原理可知，木塊受到的浮力：

F浮=G排=6N，

因物體漂浮時受到的浮力和自身的重力相等，

所以，木塊的重力：

G木=F浮=6N，

將物塊放在水平地面上時，對地面的壓力：

F=G木=6N，

受力面積：

S=（0.1m）2=0.01m2，

對地面的壓強(qiáng)：

p===600Pa；

（2）由G=mg可得，木塊的質(zhì)量：

m木===0.6kg，

木塊的體積：

V=（0.1m）3=0.001m3，

木塊的密度：

ρ木===0.6×103kg/m3；

（3）設(shè)金屬塊的重力為G金，由G=mg=ρVg可得，金屬塊的體積：

V金==，

因木塊和金屬塊懸浮在水中時它們受到的浮力和它們的重力相等，

所以，ρ水g（V+V金）=G木+G金，

即1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.001m3+）=6N+G金，

解得：G金=5N．