问题
问答题
有边长为a的正方体木块A和未知边长的正方体石块B.已知ρ水=1.0×103kg/m3.现把A放入盛有足够深的水的容器中,静止后有
露出水面(如图甲所示).请解答以下问题:1 5
(1)求木块的密度ρ木
(2)若把B轻放到A上,静止时A刚被浸没(如图乙所示),若B的密度ρ石=
ρ水,求B的边长b;8 5
(3)若把A、B用轻绳连接后,A上B下地送入水中被水浸没(如图丙所示),然后释放.请分析释放后它们上浮还是下沉?
答案
(1)因木块漂浮,所以G木=F浮,
即ρ木ga3=ρ水g×(1-
)a31 5
∴ρ木=
ρ水=4 5
×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3;4 5
(2)因把B轻放到A上静止时处于漂浮.所以A、B的总重力等于A受到的浮力,
则G木+G石=F'浮
即ρ木ga3+ρ石gb3=ρ水ga3,
把ρ木=
ρ水、ρ石=4 5
ρ水代入上式解得:b3=8 5
a3,解得b=1 8
a;1 2
(3)刚释放时,A、B受到的浮力为:
F浮=ρ水ga3+ρ水gb3=ρ水ga3+ρ水g×
a3=1 8
ρ水ga39 8
A、B的总重为:
G=ρ木ga3+ρ石gb3=
ρ水ga3+4 5
ρ水g×8 5
3=ρ水ga3a 8
所以F浮>G
故释放后它们上浮.
答:(1)木块的密度为0.8×103kg/m3;(2)B的边长为
a;(3)释放后它们会上浮.1 2