解题思路:(1)浸没在水中,根据边长求出物体体积,利用阿基米德原理即可求所受浮力;(2)当把这块橡皮泥捏成一只小船,浮在水面,根据物体的漂浮条件浮力等于重力,所以求出物体的重力即可得知小船所受的浮力.根据F浮=ρ水gV排公式变形可求得此时的小船排开水的体积;(3)采用空心的方法来增大可以利用的浮力,根据这个道理,人们用密度大于水的钢铁制造了轮船.
(1)因为橡皮泥浸没在水中,V排=V橡=(0.03m)3=2.7×10-5m3;
F浮=G排=ρ水g V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.7×10-5m3=0.27N;
(2)把橡皮泥捏成小船,质量不变,重力不变,橡皮泥漂浮时,根据二力平衡的条件:
F′浮=G橡=ρ橡g V橡=2.0×103kg/m3×10N/kg×2.7×10-5m3=0.54N;
V′排=
F′浮
ρ水g=
0.54N
1.0×103kg/m3×10N/kg=5.4×10-5m3.
(3)因为
V′排>V排;
F′浮>F浮,通过以上数据分析说明,采用“空心”的办法能增大可以利用的浮力,所以人们用密度大于水的钢铁制作成了可以漂浮在水面上的船.
答:(1)浸没在水中时,它受到的浮力是0.27N;
(2)把这块橡皮泥捏成一只小船,使其漂浮在水面上小船受到的浮力是0.54N;
此时的小船排开水的体积为5.4×10-5m3.
(3)采用“空心”的办法能增大可以利用的浮力,所以人们用密度大于水的钢铁制作成了可以漂浮在水面上的船.
点评:
本题考点: 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).