Question

【題目】如圖所示，容器底面積為200cm2，物體A漂浮在水面上，其密度為0.6×103kg/m3、體積為500cm3。則：

（1）物體A漂浮時所受的浮力；

（2）物體A放入水中后，露出水面的體積V1和浸在水中的體積V2的比值；

（3）若用力將A慢慢向下壓，直到A剛好浸沒在水中，求壓力F的大小。

Answer 1

【答案】(1) 3N；(2)2:3；(3) 2N.

【解析】

（1）．物體A的重力：

G=mAg=AVAg=0.6×103kg/m3×500×106m3×10N/kg=3N，

因為A漂浮在水面上，

所以A受到的浮力F浮=G=3N；

（2）．因為F浮=G=AVAg,且F浮=水V排g，

所以可得：水V排g=AVAg，

= = =，

即浸在水中的體積V2=V排=VA，

則露出水面的體積V1=VA，

可得露出液面的體積V1和浸在水中的體積V2的比值：

V1:V2=VA:VA=2:3。

（3）．物體A浸沒水中時排開水的體積：V′排=VA=500cm3=500×106m3，

此時物體A受到的浮力：

F′浮=水V′排g=1.0×103kg/m3×500×106m3×10N/kg=5N，

由力的平衡條件可得，對物體A施加的壓力：

F壓=F′浮G=5N3N=2N，

答：（1）．物體A漂浮時所受的浮力為3N；

（2）．物體A放入液體中后,露出液面的體積V1和浸在水中的體積V2的比值為2:3；

（3）．若用力將A慢慢向下壓，直到A剛好浸沒在水中，壓力F的大小為2N.