Question

【题目】如图所示,已知重为10N的长方体木块静止在水面上,浸入在水中的体积占木块总体积的4/5，(g取10N/kg).

(1)求木块体积有多大？

(2)若木块下表面所处的深度为0.2米，求木块下表面受到水的压强；

(3)在木块正下方用轻质细线吊一个密度为9×103kg/m3的合金块，使木块恰好全部浸没。求合金块的质量。

Answer 1

【答案】（1）1.25×10-3m3；（2）2000Pa；（3）0.28125kg

【解析】

（1）因为木块漂浮在水面上，所以木块受到的浮力：F浮=G木=10N；

物体排开水的体积： ；

因浸入在水中的体积占木块总体积的，即 ，V物==1.25×10-3m3.

（2）木块下表面所处的深度为0.2米，则木块下表面受到水的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。
（3）根据（1）可知木块体积1.25×10-3m3，木块全部浸没时受到水的浮力：
F′浮=ρ水gV物=1×103kg/m3×10N/kg×1.25×10-3m3=12.5N；木块浸没时，根据力的平衡条件有：F′浮=G物 +F，则合金块对木块的拉力F=F′浮-G物=12.5N-10N=2.5N。

当合金块浸在水中时，合金块受到浮力F浮金=ρ水gV排；合金的重力G金=ρ金gV金；浸没时，V排=V金；即 ；带入数据得；解得G金= 2.8125N，