Question

15．如圖用一細繩拴住體積為0.6dm³重為4N的木塊，使它浸沒在水中，此時繩的拉力為2N；若剪斷細繩，當木塊靜止時水面將下降 （選填“上升”、“下降”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）已知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；可根據F=G-F_浮計算出拉力的大小；
（2）由題意可知，剪斷細線后，木塊時漂浮在水面上的，則F_浮=G，判斷出浮力的變化，根據阿基米德原理公式的變形式判斷出排開液體體積的變化，判斷出液面的變化．

解答 解：（1）木塊浸沒在水中所受浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.6×10^-3m³=6N；物體受豎直向下的重力、細線的拉力和豎直向上的浮力，所以拉力：
F=F_浮-G=6N-4N=2N；
（2）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=4N，
因此浮力變小，根據F_浮=ρ_液gV_排知，排開水的體積減小，液面下降．
故答案為：2；下降．

點評 本題考查了阿基米德原理的應用、受力分析、浮沉條件的應用，是一道中等題．