2.两个量筒均装有20 mL的水,往量筒中分别放入甲、乙两个不吸水的物块,物块静止后如图所示,水的密度为$1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,g取10 N/kg,则:
(1)甲、乙两物块排开水的体积分别为多少?
(2)甲、乙两物块受到的浮力分别为多少?

(1)甲、乙两物块排开水的体积分别为多少?
(2)甲、乙两物块受到的浮力分别为多少?
答案
(1)量筒中装有20 mL的水,放入甲后,甲漂浮,量筒的示数为60 mL,
甲排开水的体积:
$V_{排甲}=60\ \mathrm{mL}-20\ \mathrm{mL}=40\ \mathrm{mL}=40\ \mathrm{cm^3}=4×10^{-5}\ \mathrm{m^3}$
放入乙后,乙浸没,量筒的示数为70 mL,
乙排开水的体积:
$V_{排乙}=70\ \mathrm{mL}-20\ \mathrm{mL}=50\ \mathrm{mL}=50\ \mathrm{cm^3}=5×10^{-5}\ \mathrm{m^3}$
(2)由阿基米德原理可知,甲受到的浮力:
$F_{浮甲}=\rho_水 g V_{排甲}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×4×10^{-5}\ \mathrm{m^3}=0.4\ \mathrm{N}$
乙受到的浮力:
$F_{浮乙}=\rho_水 g V_{排乙}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×5×10^{-5}\ \mathrm{m^3}=0.5\ \mathrm{N}$
甲排开水的体积:
$V_{排甲}=60\ \mathrm{mL}-20\ \mathrm{mL}=40\ \mathrm{mL}=40\ \mathrm{cm^3}=4×10^{-5}\ \mathrm{m^3}$
放入乙后,乙浸没,量筒的示数为70 mL,
乙排开水的体积:
$V_{排乙}=70\ \mathrm{mL}-20\ \mathrm{mL}=50\ \mathrm{mL}=50\ \mathrm{cm^3}=5×10^{-5}\ \mathrm{m^3}$
(2)由阿基米德原理可知,甲受到的浮力:
$F_{浮甲}=\rho_水 g V_{排甲}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×4×10^{-5}\ \mathrm{m^3}=0.4\ \mathrm{N}$
乙受到的浮力:
$F_{浮乙}=\rho_水 g V_{排乙}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×5×10^{-5}\ \mathrm{m^3}=0.5\ \mathrm{N}$
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