Question

5．如图所示，一个木块的密度为0.65×10³kg/m³，用细线将木块与容器底部连在一起，当木块完全浸没在水中时，细线对木块的拉力是1N；若剪短细线，待木块静止后，则木块有100cm³的体积露出水面．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）如图，木块静止在水中，分析木块受到的力，根据平衡力列出等式求出木块的体积．
（2）剪断细线，木块漂浮在水面上，根据漂浮条件求出木块排开水的体积，进而可求露出水面的体积．

解答 解：（1）木块在细绳拉力下静止，则F_浮=G_木+F_拉，
根据F_浮=ρ_液gV_排、G=mg和ρ=$\frac{m}{V}$可得，
ρ_水gV_木=ρ_木gV_木+1N，
则1.0×10³kg/m³×10N/kg×V_木=0.65×10³kg/m³×10N/kg×V_木+1N，
解得，V_木≈2.86×10^-4m³m³．
（2）剪断细线，木块漂浮在水面上，则${F}_{浮}^{′}$=G_木，
即ρ_水gV_排=ρ_木gV_木，
则V_排=$\frac{{ρ}_{木}{V}_{木}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{0.65×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×2.86×1{0}^{-4}{m}^{3}}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$≈1.86×10^-4m³，
所以，此时木块露出水面体积为：V_露=V_木-V_排=2.86×10^-4m³ -1.86×10^-4m³=1×10^-4m³=100cm³．
故答案为：100．

点评 对于浮力问题，一般情况下，对物体进行受力分析，根据平衡力列出等式，求出相关的物理量，这是浮力问题的思路．