Question

【题目】如图甲所示，水平放置的平底圆柱形容器A的底面积为200cm2，不吸水的正方体木块B重为5N，边长为10cm，静上在容器底部。质量、体积忽略的细线端固定在容器底部，另一端固定在木块底面中央，且线的长度为L=5cm。已知水的密度为1.0×103kg/m3。求：

(1)甲图中，木块B对容器底部的压强多大？

(2)向容器A中缓慢加水，当细线受到拉力为2N时停止加水，如图乙所示，此时木块B受到的浮力是多大？

(3)将图乙中与木块B相连的细线剪断，当木块静止时，容器底部受到水的压强是多大？

Answer 1

【答案】(1) 500Pa；(2) 7N；(3) 1100Pa

【解析】

(1)受力面积为

对杯底的压强为

(2)对木块做受力分析，向上的是浮力，向下的受到了自身的重力和细线的拉力，即浮力为

(3)由可知，未剪断细线时木块浸入水中的体积为

因为可知，此时木块浸入水中的深度是为

此时液面的总高度为

此时杯中水的体积为

将图乙中与B相连的细线剪断，当木块静止时，木块恰好处于漂浮状态，即此时

由可知，此时木块浸入水中的体积为

此时水和浸入水中的总体积为

所以此时的液体的深度为

此时容器底部所受的压强为

答：(1)木块B对容器底部的压强为500Pa；

(2)此时木块B受到的浮力是7N；

(3)容器底部受到水的压强是1100Pa。