解题思路:(1)求出蜡块的体积,利用密度公式求蜡块的密度;
(2)蜡块漂浮,受到的浮力等于蜡块重力,根据浮力产生的实质(物体上下表面受到的压力差)求下表面受到液体的压力,再利用压强公式p=
F/S]求下表面受到的压强;
(3)由于蜡块漂浮,蜡块受到的浮力等于排开液体的重力,也等于蜡块重力,据此可得ρV排g=ρ蜡Vg,可求排开液体的体积和蜡块体积的关系;
把蜡块露出液面的部分截去,剩余蜡块的体积等于刚才排开液体的体积;由于蜡块仍漂浮,同理求得排开液体的体积和蜡块体积的关系,进而得出蜡块重新达到平衡时排开液体的体积.
(1)蜡块的体积:V=a3,
蜡块的密度:
ρ蜡=
m/V]=[m
a3,
(2)∵蜡块漂浮在液面上,
∴F浮=G蜡=mg,
蜡块下表面受到的压力:
F下表面=F浮=mg,
蜡块下表面受到的压强:
p下表面=
F下表面/S]=[mg
a2;
(3)∵蜡块漂浮,
∴F浮=ρV排g=ρ蜡Vg,
蜡块排开液体的体积:
V排=
ρ蜡/ρ]V,
把蜡块露出液面的部分截去,剩余蜡块的体积V′=V排=
ρ蜡
ρV,
∵蜡块仍漂浮,
∴F浮′=G物′,
ρV排′g=ρ蜡V′g,
蜡块排开液体的体积:
V排′=
ρ蜡
ρV′=
ρ蜡
ρ×
ρ蜡
ρV=(
ρ蜡
ρ)2×a3=(
m
a3
ρ)2×a3=
m2
ρ2a3.
故答案为:(1)[m
a3;(2)
mg
a2;(3)
m2
ρ2a3.
点评:
本题考点: 密度的计算;液体的压强的计算;物体的浮沉条件及其应用.
考点点评: 本题考查了学生对重力公式、压强公式、阿基米德原理、浮力产生实质和物体漂浮条件的掌握和运用,本题关键:一是漂浮条件的使用,二是两种情况下物体受到的重力和浮力相等(隐含条件:物体的密度不变).
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