Question

【題目】一邊長為10cm，密度為0.6g/cm3的正方體木塊，用細線置于容器的水中，如圖所示，求：（g=10N/kg）
（1）木塊所受的浮力大��？
（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力是多大？

Answer 1

【答案】
（1）∵木塊完全浸沒，
∴V排=V=（10cm）3=1000cm3=1×10-3m3 ，
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N，
（2）G木=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×1×10-3m3×10N/kg=6N．
∵F浮=F拉+G，
∴繩子對木塊的拉力：F拉=F浮-G=10N-6N=4N；
（3）木塊漂浮在水面上：
F浮=G木=6N；
浮力是液體對物體上下表面的壓力差，所以下表面的壓力F=F浮=6N，
下表面的壓強p==600Pa
【解析】（1）已知正方體木塊的邊長，可以計算出體積（排開水的體積），利用阿基米德原理求所受浮力；
（2）木塊受浮力等于拉力加上重力，據此求繩子對木塊的拉力；
（3）木塊漂浮，浮力等于木塊重力，根據浮力的產生原因可知下表面水對木塊的壓力即浮力，根據p=計算水對木塊下表面的壓強．