Question

3．将质量为3kg的木块放在盛有水的容器中，木块漂浮时有$\frac{3}{5}$的体积浸入水中，求：
（1）木块受到的浮力
（2）木块的密度
（3）木块的体积．

Answer 1

分析 （1）求出木块的重力，根据漂浮的特点求解；
（2）根据漂浮的特点结合阿基米德原理求解；
（3）由阿基米德原理求体积．

解答 解：
（1）木块放在盛有水的容器中处于漂浮状态，由漂浮的条件可得，木块受到的浮力
F_浮=G_木=m_木g=3kg×10N/kg=30N；
（2）因F_浮=G_木，
 根据阿基米德原理和重力公式有：F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水g$\frac{3}{5}$V_木=ρ_木gV_木，
故木块的密度：
  ρ_木=$\frac{3}{5}$ρ_水=0.6×10³kg/m³；
（3）根据阿基米德原理有：F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水g$\frac{3}{5}$V_木，
变形可得木块的体积：
V_木=$\frac{{5F}_{浮}}{3{ρ}_{水}g}$=$\frac{5×30N}{3×1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-3m³．
答：（1）木块受到的浮力为30N；
（2）木块的密度为0.6×10³kg/m³
（3）木块的体积为5×10^-3m³．

点评 本题考查漂浮的特点、阿基米德原理及密度公式，为基础题．