题目内容
如图,一块由均匀材料制成的正方体实心物块,边长为a,密度为ρ,用一根细线将物块底面的中心与容器底面中央相连,往容器中注入某种液体,使物块浸没在液体中,已知当物块静止时细线对物块竖直向下拉力的大小为F,求:物块的质量m=________,物块受到的浮力F浮=________,若剪断细线后,物块重新达到平衡状态时,其露出液面的体积V=________.
ρa3 ρga3+F 
分析:由密度公式可求得物块的质量;通过对物体受力分析,由力的合成可求出浮力;由浮力公式可表示出液体的密度,由物体的浮沉条件可求得浸入液体的体积,由浸入液体中的体积可求出露出液面的体积.
解答:已知物体的边长,则其体积V=a3,则由密度公式可得:m=ρV=ρa3
物体受重力、浮力及绳子的拉力而处于静止状态,F浮=F+mg=F+ρga3;
F浮=ρ′ga3,则ρ′=
剪断细线后,由于浮力大于重力故物体上浮,当所受浮力等于重力时,物体重新平衡:
ρ′gV'=ρga3
则V'=
露出水面的体积为V=a3-V'=a3-
=
故答案为:ρa3,ρga3+F,
.
点评:本题审题是关键,应明确题中液体密度未知,应先用已知条件将其表示出来才能求露出液面的体积.
分析:由密度公式可求得物块的质量;通过对物体受力分析,由力的合成可求出浮力;由浮力公式可表示出液体的密度,由物体的浮沉条件可求得浸入液体的体积,由浸入液体中的体积可求出露出液面的体积.
解答:已知物体的边长,则其体积V=a3,则由密度公式可得:m=ρV=ρa3
物体受重力、浮力及绳子的拉力而处于静止状态,F浮=F+mg=F+ρga3;
F浮=ρ′ga3,则ρ′=
剪断细线后,由于浮力大于重力故物体上浮,当所受浮力等于重力时,物体重新平衡:
ρ′gV'=ρga3
则V'=
露出水面的体积为V=a3-V'=a3-
故答案为:ρa3,ρga3+F,
点评:本题审题是关键,应明确题中液体密度未知,应先用已知条件将其表示出来才能求露出液面的体积.
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