Question

11．密度为0.6×10³kg/m³、体积为100cm³的木块，下端用细绳系于容器底部，如图所示．若向容器中注入水，恰好使水面和木块上表面相平，此时绳子受到的拉力为多少？（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）木块受到的浮力根据阿基米德原理直接计算得出；
（2）求出木块的重力，分析木块的受力情况，根据受力平衡时合力为零即可求出绳子受到的拉力．

解答 解：
（1）木块体积V=100cm³=1×10^-4m³，
恰好使水面和木块上表面相平，V_排=V=1×10^-4m³，
受到的浮力为F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-4m³=1N．
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，木块的质量：
m=ρ_木V=0.6×10³kg/m³×1×10^-4m³=0.06kg，
木块的重力：
G_木=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N，
木块在绳子拉力的作用下静止在水中，受到竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力作用；
所以G_木+F=F_浮，
则拉力F=F_浮-G_木=1N-0.6N=0.4N．
答：此时绳子受到的拉力为0.4N．

点评 本题考查密度公式、重力公式、阿基米德原理的应用，对木块做好受力分析是关键．