Question

【题目】小涵同学非常喜欢物理，她利用手边的橡皮泥可以完成很多小制作．她将一块橡皮泥捏成边长为3cm，密度为2×103kg/m3的一个立方体，浸入水中，发现其沉在水底．如果把这块橡皮泥捏成一只小船，发现其漂浮在水面．
（1）请你帮助小涵计算橡皮泥沉在水底时受到的浮力大小？
（2）请你帮助小涵计算橡皮泥漂浮在水面时排开水的体积？
（3）密度大于水的橡皮泥在水中静止时能够漂浮水面．由此得到的启示是：可以增大物体的浮力．

Answer 1

【答案】
（1）解：因为橡皮泥浸没在水中，V排=V橡=（0.03m）3=2.7×10﹣5m3；

F浮=G排=ρ水g V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.7×10﹣5m3=0.27N；

答：浸没在水中时，它受到的浮力是0.27N；

（2）解：根据ρ= 得橡皮泥的质量：

m=ρV=2×103kg/m3×2.7×10﹣5=0.054kg；

橡皮泥的重力：

G=mg=0.054kg×10N/kg=0.54N；

把橡皮泥捏成小船，橡皮泥漂浮时，根据二力平衡的条件，小船受到的浮力：F浮=G橡=0.54N；

由F浮=ρ水g V排可得，此时的小船排开水的体积：

V排= = =5.4×10﹣5m3．

答：橡皮泥漂浮在水面时排开水的体积为5.4×10﹣5m3．

（3）采用空心的方法
【解析】（3）橡皮泥实心时浸没在水中浮力为0.27N，把橡皮泥捏成空心的小船的漂浮时的浮力为0.54N，故可以得出采用空心的方法可以增大物体的浮力．
【考点精析】本题主要考查了重力的计算和阿基米德原理的相关知识点，需要掌握重力的计算公式：G=mg；阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力．这个规律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排才能正确解答此题．