Question

【题目】【2016·安顺卷】小英同学得到一边长为10cm，密度为0．7/cm3的正方体木块，她将木块用细线系于圆柱形容器的水中，如图所示，请你帮她分析以下几个问题：（圆柱形容器静止在水平桌面上）

（1）木块所受的浮力大小？

（2）细线的拉力大小？

（3）剪断细线，当木块静止时，容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了多少？

Answer 1

【答案】（1）10N；（2）3N；（3）3N

【解析】（1）正方体木块的体积：V=1×10﹣3m3，木块浸没在水中时受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1．0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N；（2）根据公式ρ=m/V和G=mg可得，木块的重力：G木=m木g=ρ木Vg=0．7×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg=7N，图中木块静止处于平衡状态，受到竖直向下的重力和绳子的拉力以及竖直向上的浮力，由平衡条件可得：G木+F=F浮，故绳子的拉力F=F浮﹣G木=10N﹣7N=3N；（3）把木块和水、绳子看做整体，剪断细线前，整体受到木块和水、绳子的重力以及绳子的拉力，剪断细线后，整体受到水和木块、绳子的重力，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了：△F=（G木+G水+G绳+F）﹣（G木+G水+G绳）=F=3N。