Question

物理题目 如图所示，一边长为10cm的立方体

一边长为10cm的立方体木块,在水中静止时,刚好有二分之一露出水面.若g取10N/kg,求: （1）木块受到的浮力多大？
(2)木块的密度是多大?
(3)用手将木块缓慢压入水中,当木快刚好全部没入水中时,手对木快的压力是多大?

Answer 1

解：（1）木块的体积：
v=（10cm）3=1000cm3=1000×10-6m3，
∵木块漂浮，有
1
2
v露出水面，
∴F浮=ρ水gV排，F浮=G木，
即：ρ水gV排=ρ水g
1
2
V木=ρ木gV木，
∴ρ木=
1
2
ρ水=
1
2
×1×103kg/m3=0.5×103kg/m3，
（2）∵木块漂浮，
∴木块的重：
G木=F浮=ρ水gV排=ρ水g
1
2
V木=1×103kg/m3×10N/kg×
1
2
×103×10-6m3=5N，
木块完全浸没后的浮力：
F浮′=ρ水gV排′=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×103×10-6m3=10N，
∵木块完全浸没时：
F浮′=F压+G木，
∴手对木块的压力（最大压力）：
F压=F浮′-G木=10N-5N=5N；
（3）由题知，从如图所示位置缓慢压到刚好全部没人水中的过程中，
恒力F1=
1
2
F压=
1
2
×5N=2.5N，木块下移距离h1=
1
2
×10cm=0.05m，
该过程手的压力做功：
W1=F1h1=2.5N×0.05m=0.125J；
从刚好全浸入到容器底，
手对木块的压力不变，大小为F2=F压=5N，
木块下移距离：
h2=15cm-10cm=5cm=0.05m
该过程手的压力做的功：
W2=F2h2=5N×0.05m=0.25J；
将木块从如图所示位置缓慢压至容器底部，压力所做的功
W=W1+W2=0.125J+0.25J=0.375J．
答：①木块的密度是0.5×103kg/m3；
②当木块刚好全部没入水中时，手对木块的压力是5N；
③将木块从如图所示位置缓慢压至容器底部，压力所做的功是0.375J．

Answer 2

体积有10cm³，有一半露出水面，证明还有一半在水里，比重就是0.5g/cm³。
（1）木块受到的浮力就是10×0.5=5g
（2）木块的密度是0.5g/cm³
（3）还要加5g的力才能完全压入水中。

Answer 3

F浮=水的密度*排出的体积*g=(1*10^3)*(0.1)^3*0.5*10=5N　
　
木块密度*V*g=F浮　密度=500kg每立方米
　
F压+G木块=水密度*V木块*g
F压=5牛.
希望对你有帮助.