Question

4．如圖所示，一鐵塊重7.9N，用細(xì)線系在一木塊的下方，木塊浸入液面下的體積占總體積的$\frac{4}{5}$，求：
（1）木塊的體積；
（2）鐵塊給木塊多大向下的拉力？（鐵的密度為7.9×10³kg/m³，木塊的密度為0.5×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鐵塊的重力求出質(zhì)量，由V=$\frac{m}{ρ}$求出鐵塊的體積，根據(jù)漂浮時(shí)浮力與重力相等的關(guān)系，列車關(guān)系式，得出木塊的體積；
（2）鐵塊給木塊的拉力F=G-F_浮．

解答 解：（1）鐵塊的重力G_鐵=7.9N，則m_鐵=$\frac{{G}_{鐵}}{g}$=$\frac{7.9N}{10N/kg}$=0.79kg；
由ρ=$\frac{m}{V}$得，鐵塊的體積V_鐵=$\frac{{m}_{鐵}}{{ρ}_{鐵}}$=$\frac{0.79kg}{7.9×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=10^-4m³；
以木塊和鐵塊組成的整體為研究對象，則：
G_鐵+G_木=F_浮鐵+F_浮木
G_鐵+ρ_木gV_木=ρ_水gV_鐵+ρ_水g$\frac{4}{5}$V_木
7.9N+0.5×10³kg/m³×10N/kg×V_木=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10^-4m³+1.0×10³kg/m³×10N/kg×$\frac{4}{5}$V_木
解得：V_木=2.3×10^-4m³；
（2）由題意知，鐵塊對木塊的拉力F=G_鐵-F_浮鐵=G_鐵-ρ_水gV_鐵=7.9N-1.0×10³kg/m³×10N/kg×10^-4m³=6.9N；
答：（1）木塊的體積為10^-4m³；
（2）鐵塊給木塊多大向下的拉力為6.9N．

點(diǎn)評 本題是有關(guān)浮力的計(jì)算題目，主要考查了物體浮沉條件及阿基米德原理的應(yīng)用，關(guān)鍵能夠正確對各物體進(jìn)行受力分析．