Question

一道关于浮力的物理题，

如图，一柱形容器在距侧壁底部10cm处有一阀门，容器内装有水，水与阀门齐平。问：（1）打开阀门K，将一密度为0.6*10^3Kg/m^3的柱形实心木块缓缓放入杯中。待木块静止时，木块有10cm的高度露出水面，而且溢出杯外的水的质量为50g，求木块质量。（2）若木块与阀门齐平时。关上阀门后，再将该实心木块竖直缓缓放入杯中（无水溢出），求木块所受浮力。已知木块底面积与容器底面积之比为1：4。g取9.8m/s^2。

Answer 1

分析
（1）这是一个柱形木块，如果木块完全漂浮，则可以求出其在水中的高度h，
h×木块底面积×ρ水=（h+10）×木块底面积×ρ木
h=15cm＞10cm（容器内水深度）
即：木块所受浮力小于木块重量，木块沉底，已经接触容器底面，木块在水中高度为10cm。
所以：木块高度=10cm（容器内水深度）+10cm（木块露出水面高度）=20cm
木块在水中的体积v=50g（排开水的重量）÷ρ水
木块重量=2×v×ρ木
（2）容易求出木块底面积和容器底面积，也容易算出木块触底的情况下，50g水能够升高多少cm（别忘了容器中间立着的木块），只要小于5cm，即可判定木块触底，然后，根据木块在水中的高度（体积）就可算出其所受浮力；如果大于5cm，即可判定木块漂浮，所受浮力等于其重量。

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Answer 2

物体在水中所受到的浮力等于它排开水的重量，因为木块浮在水中，所以木块受到的浮力等于它的重量，也等于溢出水的重量，所以不用计算，1问2问答案都是50g。