Question

【題目】如圖所示，密度為0.6×103kg/m3 ， 體積為1×10﹣3m3的正方體木塊，用一質量可忽略不計的細線，一端系于木塊底部中心，另一端系于圓柱形容器底部的中心，細線對木塊的最大拉力為3N，容器內有一定質量的水，木塊處于漂浮狀態，但細線仍松弛．若圓柱形容器底面積為6×10﹣2m2 ， 現在向容器中注水（容器的容量足夠大）直到細線對木塊的拉力達到最大值，在細線斷裂瞬間停止注水．待木塊穩定后，容器的水面與細線斷裂前的瞬間的水面相比高度變化（　　）
A.升高了2cm
B.降低了1.5cm
C.升高了1cm
D.降低了0.5cm

Answer 1

【答案】D
【解析】解：∵木塊處于漂浮狀態，浮力等于其重力 ∴此時木塊受到的浮力F浮=G=mg=ρ木V木g=0.6×103kg/m3×10﹣3m3×10N/kg=6N．
∴根據F浮=ρ水g V排細線仍松弛時木塊排開液體的體積：
V排= = =6×10﹣4m3；
繩子拉力最大時，木塊受力平衡，則F浮′=ρ水g V排′=G木+F繩
V排′= = =9×10﹣4m3
∴與細線斷裂前排開液體的體積變化量為
△V排=V排′﹣V排=9×10﹣4m3﹣6×10﹣4m3=3×10﹣4m3；
∴△h= = =0.005m=0.5cm，
故選D．
【考點精析】利用物體的浮沉條件及其應用對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知物體的浮沉條件：浸沒在液體中的物體 F浮＞G 時上浮，F浮 = G 時懸浮，F浮 ＜G 時下沉．物體浮沉條件的應用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計（密度計的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無單位．）．