Question

【题目】如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着静止，已知水深为50cm，容器的底面积为400cm2,木块的体积为4×10-3m3，木块的密度为0.6×103kg/m3，已知水的密度为1×103kg/m3， 试求：

（1）水对容器底面的压强

（2）绳子的拉力大小

（3）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？

Answer 1

【答案】（1）5000Pa；（2）16N；（3）24N

【解析】

（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；

（2）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，据此求绳子对木块的拉力；

（3）木块漂浮时，浮力等于木块重力，据此可得浮力。

（1）水对容器底面的压强：

；

（2）木块完全浸没，则排开水的体积等于木块的体积，即：V排=V=4×10-3m3，

；

木块的重为：。

静止时受力平衡，即F浮=F拉+G，

所以绳子对木块的拉力：F拉=F浮-G=40N-24N=16N；

（3）木块漂浮在水面上时，浮力等于重力，

即：F浮=G木=24N。