题目内容

15.在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示.将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有$\frac{2}{5}$的体积露出水面,如图乙所示.则甲图中细线对木块的拉力与木块受到的重力之比是2:3,甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5:3.

分析 (1)根据浮力、拉力、重力的关系判断拉力的大小;细线对木块的拉力与木块受到的重力之比;
(2)根据FgV判断浮力的关系.

解答 解:
(1)乙图中,木块漂浮,由漂浮条件和阿基米德原理可得,木块的重力G=F浮乙=$\frac{3}{5}$ρgV;
甲图中,木块浸没在水中,木块受向下的重力、向下的细绳拉力和向上的浮力作用,
根据力的平衡条件可得:G+F=F浮甲
则F=F浮甲-G=ρgV-$\frac{3}{5}$ρgV=$\frac{2}{5}$ρgV,
则F:G=$\frac{2}{5}$ρgV:$\frac{3}{5}$ρgV=2:3;
(2)甲图中,F浮甲gV;乙图中,F浮乙g(1-$\frac{2}{5}$)V=$\frac{3}{5}$ρgV;
则:$\frac{{F}_{浮甲}}{{F}_{浮乙}}$=$\frac{{ρ}_{水}gV}{\frac{3}{5}{ρ}_{水}gV}$=$\frac{5}{3}$.
故答案为:2:3;5:3.

点评 本题是有关浮力知识的应用,关键掌握阿基米德原理及浮沉条件,并能够对不同情况对物体正确进行受力分析,搞清各个力之间的关系.

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