Question

3．某物體的質量為2kg，體積為4×10^-3m³．（g取10N/kg）求：
（1）該物體重；
（2）該物體的密度；
（3）將其浸沒在水中時受到的浮力；
（4）松手后，該物體是上浮，還是下沉？最后靜止時所受浮力是多少？

Answer 1

分析 （1）知道物體的質量，根據G=mg求出物體的重；
（2）知道物體的質量和體積，根據ρ=$\frac{m}{V}$求出該物體的密度；
（3）將物體浸沒在水中時排開水的體積和自身的體積相等，根據阿基米德原理求出受到的浮力；
（4）比較物體浸沒時受到的浮力和自身的重力判斷物體的運動情況，再根據浮沉條件求出受到的浮力．

解答 解：（1）該物體重：G=mg=2kg×10N/kg=20N；
（2）該物體的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{2kg}{4×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.5×10³kg/m³；
（3）因物體浸沒在水中時排開水的體積和自身的體積相等，
所以，物體受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4×10^-3m³=40N；
（4）因F_浮=40N＞G=20N，
所以，松手后該物體上浮，最終漂浮在水面上，
物體靜止時受到的浮力：F_浮′=G=20N．
答：（1）該物體重為20N；
（2）該物體的密度為0.5×10³kg/m³；
（3）將其浸沒在水中時受到的浮力為40N；
（4）松手后，該物體上浮，最后靜止時所受浮力是20N．

點評 本題考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、物體浮沉條件的應用，要注意物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等．