Question

将一边长是0.1m的实心正方体，缓慢放入盛满水的烧杯内，待它静止时，

将一边长是0.1m的实心正方体，缓慢放入盛满水的烧杯内，待它静止时，从杯中溢出0.6kg的水。（g取10N/kg，ρ水 =1.0×l03kg/m3）

（1）求正方体受到的浮力；

（2）求正方体排开水的体积；

（3）判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底，并写出判断依据；

（4）求正方体的密度。

Answer 1

1），最简单的公式就是 F浮=G液排=ρ液gV排，即0.6*10=6N，浮力为6N；
2），排出的体积V=m/ρ,即0.6/（1*10³）=6*10负4次方m³；
3），比较正方体和排出水的体积就知道，如果V排=V正，为悬浮，且F浮=G正为悬浮，F浮<G正为沉底，V排<V正，为漂浮。V正=0.1³=1/1000，可以看出V正>V排，即为漂浮。
4），ρ=m物/V排，m物=F浮，即 （6/10）/（3/5000）=1*10³m³。

Answer 2

解：（1）根据阿基米德原理可知，正方体受到的浮力：

F浮=G排=m排g=0.6kg×10N/kg=6N；

（2）由得，正方体排开水的体积：

V排水=6×10-4m3；

（3）正方体的体积V=（0.1m）3=1×10-3m3＞V排水，

所以，正方体在水中静止时处于漂浮状态．

（4）因为正方体在水中静止时漂浮，所以G=F浮=6N，

正方体的质量为m=0.6kg，

正方体的密度=0.6×103kg/m3．

Answer 3

浮力的主要求解方式有两种，一种是阿基米德原理，即F浮=G排=m排g=ρ水V排g。一种是根据受力平衡，F浮=G物。
要用哪种方法，就看已知什么条件。
第一问，已知m排=0.6kg，所以F浮=G排=m排g=6N
第二问，根据F浮=ρ水V排g，V排=6×10-4 m3
第三问，假设物体浸没在水中，此时V排=1×10-3 m3，F浮=ρ水V排g=10N。而又第一问可知，物体静止时所受浮力为6N，即由G物=F浮=6N，所以物体重力小于最大浮力，所以处于漂浮状态。
第四问，G物=6N，所以m=G/g=0.6kg。V=1×10-3 m3。由ρ物=m/V=0.6×103 km/m3.