题目内容

如图18，密度为0.6×103kg/m3、体积为10-3m3的正方体木块，用一条质量可忽略不计的细绳系住，绳的两端分别系于木块底部中心和容器底部中心。细绳对木块的最大拉力为3N。容器内有一定量的水，木块处于漂浮状态，但细绳仍然松软，对木块没有拉力。容器的底面积为0.03 m2。

    

求：（1）此时木块受到的浮力？

（2）当向容器中注水，直到细绳对木块的拉力达到最大值，在细绳断裂前的一瞬间停止注水，则此时木块浸入水中的体积为多大？

 

【答案】

（1）6N   （2）9×10-4m3   

【解析】

试题分析：根据题意知，木块的密度和木块的体积，所以木块的质量是：

木块的重力是：

由于木块处于漂浮状态，根据浮沉条件得，木块受到的浮力等于物体的重力，即

当注水时，木块受到重力、拉力、浮力，且拉力的方向向下，细绳对木块的拉力达到最大值，浮力等于重力和最大拉力之和为：6N+3N=9N；根据阿基米德原理：，得到排开液体的体积为：

考点：浮力、阿基米德定律、重力的计算

点评：解决本题的关键是熟知物体浮力的计算，此题是一道综合性的试题，难度较大。

 

练习册系列答案
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（2012?江都市二模）阅读短文，回答问题
在我国随着人民生活水平的不断提高和“汽车下乡”政策的实施，汽车已经走进了很多普通农村家庭，最近小王家也购买了一辆小汽车．小王十分高兴，将汽车里里外外看了个遍，并且进行了认真的思考，发现汽车上许多地方都用到了物理知识，下面就是他思考的问题，请你帮他补充完整．
（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度看，汽油是
不可再生
不可再生
能源（选填“可再生”或“不可再生”）；发动机工作时，
做功
做功
冲程将内能转化为机械能．
（2）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的
比热容
比热容
较大的性质，如果水箱中装有5kg的水，当水温度升高20℃时，需要吸收的热量为
4.2×105
4.2×105
J．
（3）通过查看说明书得知轿车车身质量为1725kg．当车上载有275kg的人和物品时，车轮与地面的总接触面积为4.0×10-2m2，轿车对地面的压强为
5×105Pa
5×105Pa
．（g取10N/kg）
（4）若汽车油箱的容积为60升（dm3），内装的是密度为0.71×103 kg/m3、热值为4.6×107J/kg的汽油，则该油箱中最多可装
42.6
42.6
kg的汽油．若该车以20m/s的速度匀速行驶100km时所消耗的汽油为5kg，汽车发动机的输出的功率为12kw，则汽车发动机的效率为
26%
26%
．
（5）汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转（相当于闭合开关），请根据如图甲所提供的器件（图中A、B、C为三个接线柱），用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整．
（6）若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动速度v与时间t的关系如图乙所示，则在0-50s时间内，轿车发动机所做的功为
4.5×106
4.5×106
J，轿车在运动过程中受到的阻力为
3×103
3×103
N．
（7）通过测量获得轿车以不同的速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离）数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4 5
速度/（km/h） 40 60 80 100 120
制动距离/m 8 18 50 72
当轿车以80km/h行驶时所对应的制动距离为
32
32
m．
如图所示，高度为L、横截面积为s的物块浮在盛水的杯内，杯内水的高度恰好为L．已知杯子的横截面积为2s，水的密度为ρ0，物块的密度为
1
2
ρ0，现用外力将物块按入水底，则外力所做的功至少是（　　）
阅读短文，回答问题
在我国随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进了很多普通农村家庭，最近小王家也购买了一辆小汽车．小王十分高兴，将汽车里里外外看了个遍，并且进行了认真的思考，发现汽车上许多地方都用到了物理知识，下面就是他思考的问题，请你帮他补充完整．
（1）汽车发动机是汽油机，发动机工作时，做功冲程将
内
内
能转化为
机械
机械
能．
（2）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的
比热容
比热容
较大的性质，如果水箱中装有5kg的水，当水温从10℃升高20℃时，需要吸收的热量为
4.2×105
4.2×105
J．
（3）通过查看说明书得知轿车车身质量为1725kg．当车上载有275kg的人和物品时，车轮与地面的总接触面积为4.0×10-2m2，轿车对地面的压强为
5×105
5×105
Pa．（g取10N/kg）
（4）若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动速度v与时间t的关系如图乙所示，则在0～50s时间内，轿车发动机所做的功为
4.5×105
4.5×105
J，轿车在运动过程中受到的阻力为
3×103
3×103
N．
（5）若汽车油箱的容积为60dm3，装的是密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×107J/kg的汽油，当该车以20m/s的速度匀速行驶100km时所消耗的汽油为5kg，汽车发动机的输出的功率为12kW，则汽车发动机的效率为多少？
26.1%
26.1%

（6）通过测量获得轿车以不同的速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离）数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4 5
速度/（km/h） 40 60 80 100 120
制动距离/m 8 18 50 72
当轿车以80km/h行驶时所对应的制动距离为
32
32
m．

如图18，密度为0.6×103kg/m3、体积为10-3m3的正方体木块，用一条质量可忽略不计的细绳系住，绳的两端分别系于木块底部中心和容器底部中心。细绳对木块的最大拉力为3N。容器内有一定量的水，木块处于漂浮状态，但细绳仍然松软，对木块没有拉力。容器的底面积为0.03 m2。
    
求：（1）此时木块受到的浮力？
（2）当向容器中注水，直到细绳对木块的拉力达到最大值，在细绳断裂前的一瞬间停止注水，则此时木块浸入水中的体积为多大？

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