Question

17．如圖所示，質(zhì)量為1kg的物體A，在16N的水平壓力作用下靜止在豎直墻壁上，物體A重9.8N；所受的摩擦力為9.8 N、方向豎直向上．將物體A拋入水中，靜止時(shí)處于漂浮狀態(tài)，有五分之一的體積露出水面，則組成物體A的物質(zhì)的密度為0.8×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的力是平衡力．根據(jù)平衡力的概念，對物體進(jìn)行受力分析．
（2）知道木塊的重力，利用漂浮條件求木塊受到的浮力；求出了木塊受到的浮力和水的密度，利用阿基米德原理求木塊排開水的體積（浸在水中的體積），又知道有五分之一的體積露出水面，可求木塊的體積；利用G=mg求木塊質(zhì)量，利用密度公式求木塊的密度．

解答 解：物體靜止時(shí)，摩擦力與重力平衡，所以摩擦力等于重力G=mg=1kg×9.8N/kg=9.8N，重力豎直向下，摩擦力方向豎直向上．
因?yàn)锳漂浮，所以A受到的浮力：F_浮=G_A=9.8N．
因?yàn)镕_浮=ρ_水gV_排，
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{9.8N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×9.8N/kg}$=1×10^-3m³；
因?yàn)锳有五分之一的體積露出水面，所以有五分之四的體積浸入水中，
A的體積：
V=$\frac{5}{4}$V_浸=$\frac{5}{4}$V_排=$\frac{5}{4}$×1×10^-3m³=1.25×10^-3m³．
A的質(zhì)量：m=1kg，
A的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{1kg}{1.25×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³．
故答案為：9.8；9.8；豎直向上；0.8×10³kg/m³．

點(diǎn)評 本題考查知識(shí)點(diǎn)比較多，密度的計(jì)算、浮力的計(jì)算（漂浮條件、阿基米德原理的變形公式），關(guān)鍵是公式的靈活運(yùn)用，屬于難題．