Question

【题目】如图所示，重6N，边长为10cm的正方体木块（不吸水），用质量、体积忽略的4cm长细线一端固定在容器底部，另一端固定在木块底面中央，木块排开水的体积为800cm3，容器重2N，容器底面积为200cm2．（容器厚度忽略不计，g取10N/kg）求：

（1）细线对木块的拉力。

（2）容器底受到水的压强。

（3）容器对桌面的压强。

Answer 1

【答案】（1）2N；（2）1200Pa；（3）1200Pa。

【解析】(1)木块受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×800×106m3＝8N，

木块受到竖直向下的重力和绳子的拉力以及竖直向上的浮力而处于平衡状态，由力的平衡条件可得：G木+F拉＝F浮，则细线对木块的拉力：F拉＝F浮G木＝8N6N＝2N；(2)由V＝Sh可得，木块浸入水中的深度：h浸＝ ＝8cm，此时容器内水的深度：h＝h浸+L＝8cm+4cm＝12cm＝0.12m，容器底受到水的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1200Pa；(3)容器内水的体积：V水＝S容hV排＝200cm2×12cm800cm3＝1600cm3，

由ρ＝可得，水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0g/cm3×1600cm3＝1600g＝1.6kg，水的重力：G水＝m水g＝1.6kg×10N/kg＝16N，容器对桌面的压力：F＝G水+G木+G容＝16N+6N+2N＝24N，

容器对桌面的压强：p′＝＝1200Pa.

答：(1)细线对木块的拉力为2N；

(2)容器底受到水的压强为1200Pa；

(3)容器对桌面的压强为1200Pa.