Question

【題目】如圖所示，重6N，邊長為10cm的正方體木塊（不吸水），用質量、體積忽略的4cm長細線一端固定在容器底部，另一端固定在木塊底面中央，木塊排開水的體積為800cm3，容器重2N，容器底面積為200cm2．（容器厚度忽略不計，g取10N/kg）求：

（1）細線對木塊的拉力。

（2）容器底受到水的壓強。

（3）容器對桌面的壓強。

Answer 1

【答案】（1）2N；（2）1200Pa；（3）1200Pa。

【解析】(1)木塊受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×800×106m3＝8N，

木塊受到豎直向下的重力和繩子的拉力以及豎直向上的浮力而處于平衡狀態(tài)，由力的平衡條件可得：G木+F拉＝F浮，則細線對木塊的拉力：F拉＝F浮G木＝8N6N＝2N；(2)由V＝Sh可得，木塊浸入水中的深度：h浸＝ ＝8cm，此時容器內(nèi)水的深度：h＝h浸+L＝8cm+4cm＝12cm＝0.12m，容器底受到水的壓強：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1200Pa；(3)容器內(nèi)水的體積：V水＝S容hV排＝200cm2×12cm800cm3＝1600cm3，

由ρ＝可得，水的質量：m水＝ρ水V水＝1.0g/cm3×1600cm3＝1600g＝1.6kg，水的重力：G水＝m水g＝1.6kg×10N/kg＝16N，容器對桌面的壓力：F＝G水+G木+G容＝16N+6N+2N＝24N，

容器對桌面的壓強：p′＝＝1200Pa.

答：(1)細線對木塊的拉力為2N；

(2)容器底受到水的壓強為1200Pa；

(3)容器對桌面的壓強為1200Pa.