Question

【題目】如圖所示，將一盛有水的圓柱形容器置于水平桌面上。用一根長為20cm的細線將一個正方體木塊固定在容器底部，當木塊剛剛完全浸沒在水中靜止時，細線伸直且對木塊的拉力為6N。已知木塊邊長為10cm，水的密度

求：

(1)水對容器底部的壓強；

(2)木塊完全浸沒在水中時所受浮力；

(3)剪斷細線，待木塊靜止時，其下表面距離液面的高度。

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)細線的長度為20cm，木塊的邊長為10cm，當木塊剛剛完全浸沒在水中靜止時，則水深

h=20cm+10cm=30cm

則水對容器底部的壓強

(2)木塊的體積

木塊完全浸沒時排開水的體積等于木塊的體積，則木塊受到的浮力

(3)當木塊剛剛完全浸沒在水中靜止時，受到細線對木塊的拉力、本身的重力、水對木塊的浮力，在三個力的作用下處于平衡狀態，已知細線伸直且對木塊的拉力為6N，則木塊的重力

木塊的重力小于木塊完全浸沒時受到的浮力，所以剪斷細線后，木塊靜止后漂浮，此時受到的浮力等于木塊的重力，即

根據可知木塊排開水的體積即木塊浸入水中的體積

則木塊下表面距離液面的高度

答：(1)水對容器底部的壓強；

(2)木塊完全浸沒在水中時所受浮力；

(3)剪斷細線，待木塊靜上時，其下表面距離液面的高度。