解题思路:(1)知道立方体橡皮泥的边长,计算体积,又知道橡皮泥的密度,利用密度公式求橡皮泥的质量;(2)求出了橡皮泥的体积,也就知道浸没时橡皮泥的排开水的体积,根据阿基米德原理求受到水的浮力;(3)知道橡皮泥的质量,利用重力公式求橡皮泥的重,因为橡皮泥小船漂浮,根据漂浮条件求橡皮泥小船受到的浮力;求出了橡皮泥小船受到的浮力,再根据阿基米德原理变形公式求排开水的体积.
(1)立方体橡皮泥的体积:
V=4cm×4cm×4cm=64cm3=64×10-6m3,
∵ρ=[m/V]
∴橡皮泥的质量为m=ρV=2×103kg/m3×64×10-6m3=0.128kg=128g;
(2)∵橡皮泥块浸没在水中,
∴排开水的体积为V排=V=6.4×10-5m3,
∴受到水的浮力为F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×6.4×10-5m3×9.8N/kg=0.6272N;
(3)橡皮泥的重为G=mg=0.128kg×9.8N/kg=1.2544N,
∵橡皮泥小船漂浮,
∴橡皮泥小船受到的浮力F浮′=G=1.2544N,
又∵F浮′=ρ水V排′g,
∴橡皮泥小船排开水的体积为V排′=
F浮′
ρ水g=
1.2544N
1.0×103kg/m3×9.8N/kg=1.28×10-4m3.
答:
(1)橡皮泥的质量为128g;
(2)橡皮泥浸没时受到的浮力为0.6272N;
(3)橡皮泥小船排开水的体积为1.28×10-4m3.
点评:
本题考点: 物体的浮沉条件及其应用;阿基米德原理.
考点点评: 本题是一道关于浮力问题的综合计算题,解题的关键:一是掌握两种浮力的计算方法(阿基米德原理、漂浮条件),二是用好“F浮⇔V排”(知道浮力求排开水的体积,知道排开水的体积求浮力).