题目

某一木块的体积为200cm³，密度为0.8×10³kg/m³．把它浸没在水中后放开手，为什么木块不能悬浮在水中？木块最终漂浮在水面上静止时，浸在水中的体积有多大？

提问时间：2020-05-31

答案

（1）木块的质量：m=ρ_木V_木=0.8×10³kg/m³×200×10^-6m³=0.16kg；
木块所受重力：G=mg=0.16kg×10N/kg=1.6N
当物体完全浸没时V_排=V_木，浸没在水中时受到的浮力：F_浮=ρ_水gV_木=1.0×10³kg/m³×10N/kg×200×10^-6m³=2N
∵F_浮＞G，∴物体上浮，最终处于漂浮状态，故不能悬浮；
（2）当物体静止后，漂浮在水面上，则F_浮=G=1.6N；
由F_浮=ρ_液gV_排得：
V_排=

F浮

ρ水g

=

1.6N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=1.6×10^-4m³．
答：（1）木块浸没在水中时所受的浮力大于重力，受力不平衡，所以不能再水面下悬浮；（2）木块漂浮时浸在水中的体积是1.6×10^-4m³．