Question

一根繩子承受的最大拉力20N，用它去拉一個(gè)浸沒在水中的2.7kg的鋁塊，如果鋁塊在水中勻速上升（不計(jì)水的阻力），則：
（1）繩子受到的拉力多大？
（2）鋁塊露出水面體積多大是繩子將被拉斷？（ρ_鋁=2.7×10³kg/m³，g=10N/kg）

Answer 1

解：（1）鋁塊的重：
G=mg=2.7kg×10N/kg=27N
鋁塊的體積：
v===0.001m³
浸沒在水中的鋁塊的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.001m³=10N
∵F_拉+F_浮=G
∴F_拉=G﹣F_浮=27N﹣10N=17N
（2）由題知，繩恰好斷掉時(shí)水中的鋁塊受浮力：
F_浮'=G﹣F_大=27N﹣20N=7N
鋁塊在水中的體積：
V_排'===0.0007m³
鋁塊露出水面的體積：
V_露=V﹣V_排'=0.001m³﹣0.0007m³=0.0003m³