Question

6．如图甲所示，正方体物块A底面积为60cm²，漂浮于水面时露出的高度为h₁；将物块B放在A上，共同漂浮于水面，如图乙所示，此时物块A露出水面的高度为h₂；将物块B挂在细线下浸没水中，如图丙所示，细线上的拉力为F．已知h₁=5cm，h₂=2cm，物块B的密度为3×10³kg/m³，g取10N/kg，则F=3.6N．

Answer 1

分析 对图丙中的物块B进行受力分析可知，此时物块B受到竖直向下重力、竖直向上的拉力和浮力三个力的作用，并且拉力等于重力与浮力之差；
根据图甲和图乙，求出将物块B放在A上后A下降的深度h（h₁-h₂），可求物块B排开水的体积，即物块B的体积；
利用$ρ=\frac{m}{V}$和G=mg求出物块B的重力，再利用F_浮=ρ_水gV_排求出物块B受到的浮力，问题可解．

解答 解：由题意知，V_B=V_B排=S_A（h₁-h₂）=60cm²×（5cm-2cm）=180cm³=1.8×10^-4m³，
由$ρ=\frac{m}{V}$可得，物块B的质量：
m=ρ_BV_B=3×10³kg/m³×1.8×10^-4m³=0.54kg，
物块B的重力：
G=mg=0.54kg×10N/kg=5.4N，
物块B所受浮力：
F_浮=ρ_水gV_B排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.8×10^-4m³=1.8N，
则F=G-F_浮=5.4N-1.8N=3.6N．
故答案为：3.6．

点评 此题考查物体的浮沉条件及其应用，关键是求出物块B的体积，这里需要注意的是：因为物块B的密度大于水的密度，所以若单独将物块B放入水中，物块B排开水的体积等于其自身体积．