Question

如圖所示，體積為V=200cm³的木塊在繩子拉力F=0.8N的作用下完全浸沒在水中（g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³，繩子重力不計）。求：

（1）木塊此時受到浮力。

（2）木塊的重力。

（3）剪斷繩子，木塊靜止時排開水的體積。

 

Answer 1

【答案】

（1）2N（2）1.2N（3）1.2×10^-4m³

【解析】（1）由于木塊完全浸入水中，故V_排=V_物=200cm³；

由阿基米德原理可得：F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³×10×200×10^－6N=2N；

（2）對木塊進行受力分析可得，木塊的重力G=F_浮－F=2N－0.8N=1.2N；

（3）剪斷繩子，木塊靜止漂浮在水面上，則此時浮力等于重力，即F_浮′=G_物=1.2N；

再由阿基米德原理可得：F_浮′=ρ_水gV_排′；故此時排開水的體積V_排=m³=1.2×10^-4m³。

【考點】阿基米德原理，物體的浮沉條件。