有一体积为800cm3、重为6N的木块浮在水面上,如图所示,取g=10N/kg.问:(1)木块露出水面的体积是多大;(2)若在木块的上方施加一个竖直向下的力F,当F为何值时木块能全部没入水中;

时间:2024-04-30 21:12:31 5A范文网 浏览: 平时作业 我要投稿

问题描述:

有一体积为800cm3、重为6N的木块浮在水面上,如图所示,取g=10N/kg.问:
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(1)木块露出水面的体积是多大;
(2)若在木块的上方施加一个竖直向下的力F,当F为何值时木块能全部没入水中;
(3)把此木块放入另一种液体中,如有
1
5
的体积露出液面,求液体的密度.

最佳答案

解(1)因为木块漂浮在水面上,则有:F浮=G=6N,
根据F浮=G排=ρ水gV排可得V排=

F浮
ρ水g
=
6N
1×103kg/m3×10N/kg
=6×10-4m3=600cm3,
则木块露出水面的体积V露=V-V排=800cm3-600cm3=200cm3.
(2)当木块全部没入水中时,受到的浮力为F浮'=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×800×10-6m3=8N,
则施加竖直向下的力F=F浮'-G=8N-6N=2N.
(3)因为木块漂浮在水面上,则有:F浮=G=6N,
木块的质量m=
G
g
=
6N
10N/kg
=0.6kg,
则木块的密度ρ木=
m
V
=
0.6kg
8×10-4m3
=0.75×103kg/m3,
把木块放入另一种液体中时,露出液面的部分是它总体积的
1
5
,那么没入液体中的木块是它总体积的1-
1
5
=
4
5

根据F浮=ρgV排和G=mg、ρ=
m
V
可得ρ液
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Vg=ρ木Vg,
则ρ液=ρ木×
5
4
=0.75×103kg/m3×
5
4
≈0.94×103kg/m3,
答:(1)木块露出水面的体积是200cm3;
(2)当施加竖直向下的力为2N时,木块能全部没入水中.
(3)液体的密度为0.94×103kg/m3.

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