Question

【題目】如圖所示，體積為V=200cm3的木塊在繩子向下的拉力F=0．8N的作用下完全浸沒在水中（繩子重力不計）．此時液面到容器底的距離是30cm，求：

（1）木塊此時受到浮力。

（2）木塊的重力。

（3）水容器底的壓強。

（4）剪斷繩子，木塊靜止時排開水的體積。

Answer 1

【答案】（1）2N；（2）1．2N ；（3）3000Pa ；（4）1．2×10-4m3

【解析】

試題分析：（1）木塊體積V=200cm3 =2×10-4 m3 ，所以木塊完全浸沒在水中時，V排=V=2×10-4 m3 ，

則受到的浮力為F浮=ρ水gV排=1．0×103 kg/m3 ×10N/kg×2×10-4 m3 =2N；

（2）木塊在繩子拉力的作用下靜止在水中，受到豎直向下的重力和拉力、豎直向上的浮力作用；

所以G木 +F=F浮，則G木 =F浮 -F=2N-0．8N=1．2N；

（3）由P=ρ水gh可知，水容器底的壓強P=1．0×103kg/m3×10N/kg×0．3m=3000Pa

（4）剪斷繩子，因為F浮＞G木，所以木塊上浮，靜止時會漂浮在水面上，所以F浮′=G木，即：ρ水V排′g=G木

所以排開水的體積V排′=G木/ρ水g=1．2N/1．0×103kg/m3×10N/kg=1．2×10-4 m3