Question

2．有一泡沫塊漂浮在水面上，它有3/5的體積露出水面，則它的密度為0.4×10³千克/米³．當(dāng)一質(zhì)量為0.6千克的水鳥停在該泡沫塊上時(shí)，泡沫塊剛好完全浸沒在水中，則該泡沫塊的體積為1.0×10^-3米³．

Answer 1

分析 （1）“泡沫塊漂浮在水面上”，“有$\frac{3}{5}$的體積露出水面”，則G=F_浮，即：ρ_泡沫gV=ρ_水gV_排；
（2）水鳥“停在”泡沫塊上，說明此時(shí)泡沫塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，受平衡力的作用；那么在豎直方向上，水鳥的重力與泡沫塊的重力之和恰好等于泡沫塊完全浸沒時(shí)受到的浮力，可以此等量關(guān)系，列式求出泡沫塊的密度．

解答 解：（1）設(shè)泡沫塊的體積為V，則其漂浮在水面上時(shí)，浸入水中的體積為：V_排=（1-$\frac{3}{5}$）V=$\frac{2}{5}$V；
因?yàn)榕菽瓑K漂浮在水面上，所以G=F_浮，
則ρ_泡沫gV=ρ_水gV_排，
即：ρ_泡沫=$\frac{2}{5}$ρ_水=$\frac{2}{5}$×1.0×10³kg/m³=0.4×10³kg/m³；
（2）由G+G_水鳥=F_浮′，
得：ρ_泡沫gV+G_水鳥=ρ_水gV，即：ρ_泡沫gV+m_水鳥g=ρ_水gV，
代入數(shù)值，得：$\frac{2}{5}$×10³kg/m³×10N/kg×V+0.6kg×10N/kg=1.0×10³kg/m³×10N/kg×V，
解得：V=1.0×10^-3m³．
故答案為：0.4×10³；1.0×10^-3．

點(diǎn)評(píng) 此題型是關(guān)于浮力和沉浮條件的綜合題目，要結(jié)合二力平衡條件進(jìn)行分析解決，關(guān)鍵是兩種情況下受到的浮力都等于物體的總重力．