解题思路:由于木块的密度小于水的密度,将木块放入容器中,会漂浮在水面上;由漂浮条件可以知道:木块漂浮时,受到的浮力等于它的重力,那么先求出木块受到的浮力即可得出木块的重力,再由重力公式求得木块的质量,即为本题的思路.
那么求木块受到的浮力是解答题目的关键,木块放入水中后,水恰好没有溢出,说明此时木块排开水的体积与容器内水的体积之和即容器的容积,为3dm3.可先求出容器内水的体积,进而可得到木块排开水的体积,根据阿基米德原理,即可得到木块所受到的浮力大小,由此得解.
水的体积为 V水=
m水
ρ水=
1kg
1.0×103kg/m3=1×10−3m3,
故木块排开水的体积为:V排=V容-V水=3×10-3m3-1×10-3m3=2×10-3m3,
木块受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N;
由于木块的密度小于水的密度,所以木块会漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件知:
当物体漂浮时,所受浮力等于其重力,即:F浮=G木=20N;
那么木块的质量为:m木=
G木
g=[20N/10N/kg]=2kg.
故选D.
点评:
本题考点: 密度公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用.
考点点评: 此题中,木块的体积难以得到,所以用密度公式来求解质量的思路是行不通的;而通过木块漂浮,可以发现木块所受浮力、木块重力、木块质量之间的联系,从而为解题找到思路.