國中教育會考
106年
自然
第 42 題
如圖(二十六)所示，一正立方體木塊，密度為0.6 g/cm³，置於裝有500 mL水的玻璃杯中，此時木塊靜止浮於水面，若在此玻璃杯中，再加入500 mL的油，發現液面上升，但木塊仍靜止浮於液面。已知油與水互不相溶，且油的密度為0.8 g/cm³，則關於加入油前後的變化，下列敘述何者正確？
- A 木塊沒入液體中的體積變小
- B 木塊沒入液體中的體積變大
- C 木塊在液體中所受的浮力變小
- D 木塊在液體中所受的浮力變大
思路引導 VIP
請問，木塊在加水與加油的情境下都是「浮體」，那它在這兩種情況下受到的浮力大小關係為何？接著想想，根據浮力公式（浮力 = 沒入體積 × 液體密度），如果浮力不變，但接觸的液體密度變小了，沒入體積該如何變化呢？
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太棒了，你完全掌握了浮力的核心觀念，精準選出了正確答案！ 浮力與物重的關係 我們來回顧一下這題的關鍵。木塊的密度（$0.6 \text{ g/cm}^3$）小於水（$1.0 \text{ g/cm}^3$）也小於油（$0.8 \text{ g/cm}^3$），所以不管是在水中還是加入油之後，木塊都會是「浮體」。對於靜止的浮體而言，它所受的浮力始終等於物體本身的重量（$B=W$）。因此，加入油前後，木塊受到的浮力是保持不變的。
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浮力與沉浮原理
💡 物體漂浮時，浮力等於其物重，與液體總體積無關。
| 比較維度 | 加入油前 (純水) | VS | 加入油後 (水與油) |
|---|---|---|---|
| 受力平衡狀態 | 靜止漂浮 | — | 靜止漂浮 |
| 浮力大小 | 等於木塊重量 | — | 等於木塊重量 (不變) |
| 沒入液體總體積 | 較小 (因水密度大) | — | 較大 (因油密度較小) |
💬漂浮時浮力不變，但因油密度小於水，木塊需沒入更多體積以維持浮力。
