Question

如圖16所示，體積為500cm³的長方體木塊浸沒在裝有水的柱形容器中，細線對木塊的拉力為2N，此時水的深度為20cm。（取g=10N/kg)，求：如圖所示，求：
（1)水對容器底的壓強。；
（2)木塊受到水的浮力。
（3)木塊的密度。
（4)若剪斷細線待木塊靜止后，將木塊露出水面的部分切去，要使剩余木塊剛好浸沒在水中，在木塊上應加多大的力？

Answer 1

解：(1)水對容器底的壓強:P=ρ_水gh=1.0×10³×10×0.2=2000(Pa)

(2)木塊受到水的浮力:F_浮=ρ_水V_排g=1.0×10³×500×10^-6×10=5(N)

(3)木塊的重力:G_木=F_浮  - F=5N-2N=3N

木塊的質量:m_木=G_木/g=3/10=0.3（kg)

木塊的密度:ρ_木=0.3/500×10^-6=0.6×10³(kg/m₃)

（4)剪刀斷后,F^/_浮=G_木=3N

此時,V^/_排=F^/_浮/ρ_水g=3/1.0×10³×10=0.3×10^-4(m³)

切去后,G^/_木=ρ_木V_木g==ρ_木V^/_排g=0.6×10³×0.3×10^-4×10=1.8(N)

應加的力為:F^/=F^/_浮-G^/_木=3N-1.8N=1.2N