题目内容
如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着．已知水重260N，水深为0.6m，水的密度为1×103kg/m3，木块的体积为4×10-3m3，木块的密度为0.6×103kg/m3，试求：（g取10N/kg）（1）水对容器底面的压强是多少？细线对木块的拉力是多少？
（2）若细线断了，最终木块漂浮在水面上时，木块所受的浮力为多大？此时水对容器底面的压强比第（1）问中的大还是小？
（3）假若将此装置搭乘“神舟七号”飞船进入绕地球做匀速圆周运动的轨道后，细线对木块的拉力是多大？
分析：（1）已知水的深度，利用液体压强公式求水对容器底面的压强；
已知木块体积（排开水的体积），利用阿基米德原理求所受浮力，木块受浮力等于拉力加上重力，据此求细线对木块的拉力；
（2）木块漂浮，浮力等于木块重力；
细线断后，木块漂浮，木块排开水的体积减小，液面下降，根据液体压强公式判断水对容器底的压强大小变化；
（3）将此装置搭乘“神舟七号”飞船进入绕地球做匀速圆周运动的轨道后，物体处于失重状态，据此分析．
已知木块体积（排开水的体积），利用阿基米德原理求所受浮力，木块受浮力等于拉力加上重力，据此求细线对木块的拉力；
（2）木块漂浮，浮力等于木块重力；
细线断后，木块漂浮，木块排开水的体积减小，液面下降，根据液体压强公式判断水对容器底的压强大小变化；
（3）将此装置搭乘“神舟七号”飞船进入绕地球做匀速圆周运动的轨道后，物体处于失重状态，据此分析．
解答：解：
（1）水对容器底面的压强：
p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.6m=6000Pa；
∵木块完全浸没，
∴V排=V=4×10-3m3，
F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N，
G木=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×4×10-3m3×10N/kg=24N．
∵F浮=F拉+G，
∴细线对木块的拉力：
F拉=F浮-G=40N-24N=16N；
（2）木块漂浮在水面上：
F浮′=G木=24N；
细线断后，木块漂浮，此时木块排开水的体积减小，液面下降，水对容器底的压强减小．
（3）飞船内的物体处于失重状态，细线对木块的拉力为0．
答：（1）水对容器底面的压强是6000Pa；细线对木块的拉力是24N；
（2）若细线断了，最终木块漂浮在水面上时，木块所受的浮力为为16N；此时水对容器底面的压强比第（1）问中的小；
（3）假若将此装置搭乘“神舟七号”飞船进入绕地球做匀速圆周运动的轨道后，细线对木块的拉力是0．
（1）水对容器底面的压强：
p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.6m=6000Pa；
∵木块完全浸没，
∴V排=V=4×10-3m3，
F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N，
G木=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×4×10-3m3×10N/kg=24N．
∵F浮=F拉+G，
∴细线对木块的拉力：
F拉=F浮-G=40N-24N=16N；
（2）木块漂浮在水面上：
F浮′=G木=24N；
细线断后，木块漂浮，此时木块排开水的体积减小，液面下降，水对容器底的压强减小．
（3）飞船内的物体处于失重状态，细线对木块的拉力为0．
答：（1）水对容器底面的压强是6000Pa；细线对木块的拉力是24N；
（2）若细线断了，最终木块漂浮在水面上时，木块所受的浮力为为16N；此时水对容器底面的压强比第（1）问中的小；
（3）假若将此装置搭乘“神舟七号”飞船进入绕地球做匀速圆周运动的轨道后，细线对木块的拉力是0．
点评：本题考查了学生对重力公式、液体压强公式、阿基米德原理、物体漂浮条件的掌握和运用，涉及到失重现象，知识点多、综合性强，要求灵活选用所学知识．
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