Question

【题目】如图所示，体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中（ρ水=1.0×103kg/m3 ， 绳子重力不计）．求：

（1）木块此时受到浮力．
（2）木块的重力．
（3）剪断绳子，木块静止时排开水的体积．

Answer 1

【答案】
（1）解：木块体积V=200cm3=2×10﹣4m3，所以木块完全浸没在水中时，V排=V=2×10﹣4m3，
则受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N．
答：木块此时受到浮力为2N．

（2）解：木块在绳子拉力的作用下静止在水中，受到竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力作用，
所以G木+F=F浮，
则G木=F浮﹣F=2N﹣0.8N=1.2N．
答：木块的重力为1.2N．

（3）解：剪断绳子，因为F浮＞G木，

所以木块上浮，静止时会漂浮在水面上，
所以F浮′=G木，即：ρ水V排′g=G木

所以排开水的体积：V排′= =1.2×10﹣4m3=120 cm3．
答：剪断绳子，木块静止时排开水的体积为120 cm3．

【解析】（1）浸没时物体体积等于排开液体的体积，由F浮=ρ水gV排即可计算出物体受到浮力的大小；
（2）分析木块受力情况，由G木+F=F浮计算木块重力的大小；
（3）绳断后木块漂浮，由G木=F浮=ρ水V排g计算排开水的体积即可.