Question

【題目】如圖所示,已知重為10N的長方體木塊靜止在水面上,浸入在水中的體積占木塊總體積的4/5，(g取10N/kg).

(1)求木塊體積有多大？

(2)若木塊下表面所處的深度為0.2米，求木塊下表面受到水的壓強；

(3)在木塊正下方用輕質細線吊一個密度為9×103kg/m3的合金塊，使木塊恰好全部浸沒。求合金塊的質量。

Answer 1

【答案】（1）1.25×10-3m3；（2）2000Pa；（3）0.28125kg

【解析】

（1）因為木塊漂浮在水面上，所以木塊受到的浮力：F浮=G木=10N；

物體排開水的體積： ；

因浸入在水中的體積占木塊總體積的，即 ，V物==1.25×10-3m3.

（2）木塊下表面所處的深度為0.2米，則木塊下表面受到水的壓強：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。
（3）根據（1）可知木塊體積1.25×10-3m3，木塊全部浸沒時受到水的浮力：
F′浮=ρ水gV物=1×103kg/m3×10N/kg×1.25×10-3m3=12.5N；木塊浸沒時，根據力的平衡條件有：F′浮=G物 +F，則合金塊對木塊的拉力F=F′浮-G物=12.5N-10N=2.5N。

當合金塊浸在水中時，合金塊受到浮力F浮金=ρ水gV排；合金的重力G金=ρ金gV金；浸沒時，V排=V金；即 ；帶入數據得；解得G金= 2.8125N，