Question

質量是158克的鐵塊分別放在水和水銀中，靜止時，鐵塊受到水和水銀的浮力各是多大？（ρ_鐵=7.9×10³千克/米³，ρ_水銀=13.6×10³千克/米³）

Answer 1

解：（1）∵ρ_鐵＞ρ_水，
∴質量是158克的鐵塊放在水中要下沉，
鐵塊的體積V===2×10^-5m³，
鐵塊受到水的浮力F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×2×10^-5m³=0.196N，
（2）∵ρ_鐵＜ρ_水銀，
∴質量是158克的鐵塊放在水銀中要上浮，最后漂浮在水銀面上，
∵漂浮時F_浮=G，
∴鐵塊受到水銀的浮力F_浮=G=mg=158×10^-3kg×9.8N/kg=1.5484N．
答：鐵塊受到水浮力是0.196，受到水銀的浮力為1.5484N．
分析：（1）根據鐵的密度和水的密度關系，判斷出鐵塊在水中下沉，知道鐵塊的質量，利用密度公式變形V=求出鐵塊的體積，再根據阿基米德原理求出鐵塊受到水的浮力．
（2）根據根據鐵的密度和水銀的密度關系，判斷出鐵塊在水銀中漂浮，知道鐵塊的質量，利用重力公式求鐵塊受到的重力；再根據漂浮條件求鐵塊受到的浮力，
點評：本題考查了學生對重力公式、阿基米德原理、漂浮條件的掌握和運用，將阿基米德原理和漂浮條件結合使用是解決類似問題的關鍵．此題的易錯點在于求鐵塊受到水銀的浮力時，學生容易誤用公式F_浮=ρ_水gV_排去求浮力，因此應向學生特別強調這一點．