题文

有一块密度为0.5g/cm3，体积为20cm3的木块与密度为2g/cm3，体积为10cm3的石块拴在一起放进水中，拴在一起的这两个物体是下沉、上浮、还是悬浮在水中？（g取10N/kg）

题型：问答题  难度：中档

答案

木块和石块拴在一起的总体积： v=v木+v石=20cm3+10cm3=30cm3=30×10-6m3， 二者一起浸没水中受到的浮力： F浮=ρ水v排g=1×103kg/m3×30×10-6m3×10N/kg=0.3N，---------------① 木块的质量： m木=ρ木v=0.5g/cm3×20cm3=10g=0.01kg， 石块的质量： m石=ρ石v=2g/cm3×10cm3=20g=0.02kg， 木块和石块总重： G=（m木+m石）g=（0.01kg+0.02kg）×10N/kg=0.3N；---------------------② 由①②可知，浸没水中时木块和石块受到的浮力等于木块和石块总重， ∴拴在一起的木块和石块将悬浮在水中．

据专家权威分析，试题“有一块密度为0.5g/cm3，体积为20cm3的木块与密度为2g/cm3，体积..”主要考查你对  物体的浮沉条件及其应用，浮力及阿基米德原理，密度公式的应用，重力的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

物体的浮沉条件及其应用浮力及阿基米德原理密度公式的应用重力的计算

考点名称：物体的浮沉条件及其应用

• 物体浮沉条件:
  

  上浮		下沉	悬浮	漂浮	沉底
  F浮>G		F浮<G	F浮=G	F浮=G	F浮+N=G
  实心物体	ρ液>ρ物	ρ液<ρ物	ρ液=ρ物 V排=V物	ρ液>ρ物 V排<V物	ρ液>ρ物 V排=V物
  处于动态（运动状态不断改变），受非平衡力作用			可以停留在液体的任何深度处	是“上浮”过程的最终条件	是“下沉”过程的最终状态
  			处于静态，受平衡力

• 漂浮和悬浮的异同：
  

  		悬浮	漂浮
  区别	物体在液体中的位置	物体可以静止在液体内部任一位置	物体静止在液体表面上
  	物体实心时，ρ物和ρ液的大小	ρ物=ρ液	ρ物<ρ液
  	物体体积V物与物体排开液体体积V排的大小	V物=V排	V物>V排
  相似		物体都处于平衡状态，各自所受的浮力与重力式一对平衡力

• 利用浮力知识求物体或液体的密度:
  1．对于漂浮的物体，浮力等于重力，而浮力F_浮= ρ_液gV_排，重力G_物=ρ_物gV_排，因F_浮≈G_物，只要知道V_排与V_物的关系和ρ_液(或ρ_物)就可求出ρ_物(或ρ_液)。
  例1：将密度为0．6×10³kg／m³，体积125cm³的木块放入盐水中，木块有1／2的体积露出盐水面，则木块受到的浮力为____N，盐水的密度____________ kg／m³(g取10N／kg)
  解析：木块漂浮，所受浮力等于重力，F=G= Mg=p_木Vg=0．6×10³kg／m³×0．125×10^-3m³× 10N／kg=0．75N，盐水的密度：
  =1.2×10³kg/m³
  
  2. 若，物体完全浸没在液体中，根据阿基米德原理，及称重法，可求出，又因为，此时，可得。根据此式，已知ρ液，可求出ρ_物，已知ρ_物可求出ρ_液。
  
  液面升降问题的解法：