Question

8．一个木块用细绳拴着，固定在水里（如图所示），这时绳的拉力是19.6N．用刀将细绳子切断后，木块漂浮在水面上．求木块静止时露出水面的体积．

Answer 1

分析 木块用细绳拴着，固定在水里时，受到重力、浮力和绳子的拉力作用，关系为F+G_木=F_浮；
剪断绳子木块漂浮在水面上，根据漂浮条件可知G_木=F′_浮；二式联立，进而求出露出水面的体积．

解答 解：
当木块被绳拉着在水中浸没，木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和绳子向下的拉力作用，其关系为：
F+G_木=F_浮 ①
当木块飘浮在水面，根据漂浮条件可知：G_木=F${\;}_{浮}^{′}$    ②
①-②，得F=F_浮-F′_浮，
F=ρ_水gV_排1-ρ_水gV_排2=ρ_水g（V_排1-V_排2）   ③
物体完全浸没时，V_排1=V_物，
木块露出水面的体积V_露=V_物-V_排2=V_排1-V_排2，代入③式得：
F=ρ_水gV_露，
19.6N=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×V_露，
1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×V_露，
解得V_露=2×10^-3m³
答：木块静止时露出水面的体积是2×10^-3m³．

点评 本题考查物体受力平衡的分析、物体的漂浮条件，要求灵活运用公式求解．