Question

如圖所示的木塊浸沒在水中，細線對木塊的拉力是2N。剪斷細線，待木塊靜止后，將木塊露出水面的部分切去，再在剩余的木塊上加1N向下的壓力時，木塊有20cm³的體積露出水面，則木塊的密度約為         。（g取10N/kg）

Answer 1

0.6×10³

試題分析：分別對木塊所處的幾種狀態作出受力分析．
如圖3（a）（b）（c）．
　　　　
（a）　　 　     （b）　　　 　      （c）
圖（a）中，木塊受拉力F1，重力和浮力．
圖（b）中，細線剪斷，木塊處于漂浮狀態，設排開水的體積為V排．
圖（c）中，將露出水面的部分切去后，木塊仍漂浮，這時再
施加F2＝1 N的壓力，仍有部分體積露出水面．
已知：F1=2N，F2=1N，V′＝20cm³—2×10^-5m³
根據三個圖，木塊均靜止，分別列出受力平衡過程
　　
_水Vg=_木Vg+F₁      ①
_水V_排g=_木Vg    ②
（_水V_排g—_木V_排g）＝F₂＋_水V′g    ③   由此推出
_水V—_木V＝    ①
_水V_排=_木V     ②
（_水V_排—_木V_排）＝＋_水×2×10^-5      ③   又_水 為1×10³
解得木塊密度0.6×10³
點評：本題較難，同學要先畫出圖分析受力情況，便于列出方程式，再根據幾個未知數幾個方程式原則代入消元計算得出結果