Question

【题目】如图所示，密度为0.6×103kg/m3 ， 体积为1×10﹣3m3的正方体木块，用一根质量可以忽略不计的绳子两端分别系木块底部中心和柱型容器的中心，细绳能够承受的最大拉力为3N，容器内有一定质量的水，木块处于漂浮状态，但细绳仍然松软，对木块没有拉力，（g取10N/kg）求：

（1）木块浸入水中的体积.

（2）向容器内注入水（容器足够大）直至细绳对木块的拉力达到最大值，在细绳处于断裂前一瞬间，停止注水，此时木块浸入水中的体积.

Answer 1

【答案】（1）6×10-4 m3；（2）9×10-4 m3

【解析】

(1)木块处于漂浮状态，则木块受到的浮力：

F浮=G木=m木g=ρ木V木g=0.6×103kg/m3×1×103m3×10N/kg=6N，

由F浮=ρ水gV排可得，木块浸入水中的体积：

V排===6×104m3

(2)绳子拉力最大时，木块受力平衡，

此时木块受到的浮力：F′浮=G木+F绳=6N+3N=9N，

由F浮=ρ水gV排可得，此时木块浸入水中的体积：

V′排===9×104m3