Question

【題目】一重為6N，邊長為0.1m的正方體木塊，用細線系于容器的水中，如圖所示，求：

（1）木塊所受的浮力大小？
（2）細線的拉力大小？
（3）細線剪斷后，木塊靜止時，木塊下表面所受到水的壓強是多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：木塊的體積：V=0.1m×0.1m×0.1m=1.0×10﹣3m3，

木塊浸沒在水中時受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=10N

（2）解：木塊受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力，

根據力的平衡條件可得：F浮=G+F，

所以細線的拉力：F=F浮﹣G=10N﹣6N=4N

（3）解：因為木塊浸沒在水中時的浮力大于木塊的重力，

所以剪斷細線后，木塊會上浮直至漂浮在水面上，

由于漂浮，所以F浮′=G=6N，

根據浮力產生的原因可知，木塊下表面所受到水的壓力：F壓=F浮′=6N，

則木塊下表面所受到水的壓強：p= = =600Pa

【解析】（1）求出木塊的體積就可以知道它浸沒時排開水的體積，那么知道了V排和水的密度，則可以根據阿基米德原理公式就可以算出木塊浸沒在水中時受到的浮力；（2）可根據F=F浮﹣G計算出拉力的大小．（3）由題意可知，剪斷細線后，木塊時漂浮在水面上的，則F浮=G，知道了木塊受到的浮力大小，根據浮力產生的原因可知木塊下表面所受到水的壓力，然后利用壓強公式求得木塊下表面所受到水的壓強．
【考點精析】利用力的合成與應用和液體的壓強的計算對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知如果已知幾個力的大小和方向，求合力的大小和方向稱為力的合成．（求合力時，一定要注意力的方向） 注意：同一直線上的兩個力，方向相同時，合力必大于其中的任何一個力．方向相反的兩個力，大小相等時，合力為0；大小不等時，合力一定小于較大的力，可能大于較小的力，也可能小于較小的力；液體內部壓強的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點到液面的距離．