Question

如图所示，一个实心正方体物块，体积为1.6×10^-3m³，重15N，用细绳吊着浸入盛水的容器中，有的体积露出水面，此时容器中水面的高度是30cm，求：
（1）物块受到的浮力；
（2）水对容器底部的压强；
（3）绳子的拉力．（g=10N/kg）

Answer 1

解：（1）此时正方体排开水的体积：
V_排=（1-）V=×1.6×10^-3m³=1.2×10^-3m³，
物体此时所受的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.2×10^-3m³=12N；
（2）水对容器底部的压强：
P=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.3m=3000Pa；
（3）正方体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和浮力，根据受力平衡得：
绳子的拉力：F_拉=G-F_浮=15N-12N=3N；
答：（1）物体所受的浮力为12N；
（2）水对容器底部的压强为3000Pa；
（3）绳子的拉力为3N；
分析：（1）根据题意可知正方体排开水的体积，利用阿基米德原理可求物体此时所受的浮力；
（2）已知容器中水面高度，根据P=ρgh求出对容器底部的压强；
（3）由受力分析可知，此时正方体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和浮力，根据力的平衡得出等式即可求出绳子的拉力；
点评：本题考查了阿基米德原理、液体压强公式和物体浮沉条件的灵活运用，虽然涉及的知识点较多、综合性较强，但都是基础内容，也是我们需要掌握的内容．