【分析】
要解决这道题,我们可以分三步思考:
1. 判断物块释放后的运动状态:根据物体浮沉条件,比较物块受到的重力和浮力大小。已知物块重力为20N,浸没时浮力为25N,浮力大于重力,因此物块会向上运动,即上浮。
2. 分析刚要露出水面时的浮力变化:当物块刚要露出水面时,它仍然完全浸没在水中,排开水的体积不变。根据阿基米德原理,浮力大小与排开液体的体积和液体密度有关,此时水的密度和排开水的体积都不变,所以浮力仍为25N,25N大于物块的重力20N,因此所受浮力大于20N。
3. 分析漂浮时的浮力:当物块漂浮在水面时,处于平衡状态,根据漂浮条件,此时物块受到的浮力等于自身重力,即浮力为20N。
【解析】
1. 释放后物块的运动状态判断:
已知物块重力$ G = 20\,\mathrm{N} $,浸没时受到的浮力$ F_{\mathrm{浮}} = 25\,\mathrm{N} $。
根据物体浮沉条件:当$ F_{\mathrm{浮}} > G $时,物体上浮。因为$ 25\,\mathrm{N} > 20\,\mathrm{N} $,所以释放后物块将上浮。
2. 刚要露出水面时的浮力分析:
当物块刚要露出水面时,物块仍完全浸没在水中,排开水的体积$ V_{\mathrm{排}} $不变,水的密度$ \rho_{\mathrm{水}} $不变。
由阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}} $可知,此时浮力大小不变,仍为25N,25N > 20N,所以所受浮力大于20N。
3. 漂浮时的浮力计算:
当物块漂浮在水面时,物块处于平衡状态,根据漂浮条件,此时浮力等于物块的重力,即$ F_{\mathrm{浮}}' = G = 20\,\mathrm{N} $。
【答案】
上浮;大于;20
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理、漂浮条件
【点评】
本题主要考查对物体浮沉条件和阿基米德原理的理解与应用,解题的关键是明确物块在不同状态下排开水的体积变化以及对应的受力平衡关系,属于基础题型,注重对核心物理规律的考查。
【难度系数】
0.8