Question

【題目】如圖所示，容器中裝有水，水中有一個木塊被細線系著，已知水深為0.5m，木塊的體積為4×10﹣3m3 ， 質量為2.4kg，試求：（g=10N/kg）
（1）木塊的重力．
（2）木塊的浮力及細繩的拉力．
（3）容器底部受到的壓強．

Answer 1

【答案】
（1）解：木塊的重力：

G木=m木g=2.4kg×10N/kg=24N．

答：木塊的重力為24N．

（2）解：因為木塊完全浸沒，

所以木塊排開水的體積：

V排=V=4×10﹣3m3，

木塊受到的浮力：

F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣3m3=40N．

因為F浮=F拉+G，

所以繩子對木塊的拉力：

F拉=F浮﹣G=40N﹣24N=16N；

答：木塊的浮力為40N，細繩的拉力為16N．

（3）解：水對容器底面的壓強：

p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa．

答：容器底部受到的壓強為5000Pa

【解析】（1）知道木塊的質量，利用G=mg求其重力；（2）已知木塊體積（排開水的體積），利用阿基米德原理求所受浮力，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）已知水的深度，利用液體壓強公式求水對容器底面的壓強．
【考點精析】掌握力的合成與應用和重力的計算是解答本題的根本，需要知道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；重力的計算公式：G=mg．