Question

一根绳子承受的最大拉力20N，用它去拉一个浸没在水中的2.7kg的铝块，如果铝块在水中匀速上升（不计水的阻力），则：
（1）绳子受到的拉力多大？
（2）铝块露出水面体积多大是绳子将被拉断？（ρ_铝=2.7×10³kg/m³，g=10N/kg）

Answer 1

解：（1）铝块的重：
G=mg=2.7kg×10N/kg=27N
铝块的体积：
v===0.001m³
浸没在水中的铝块的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.001m³=10N
∵F_拉+F_浮=G
∴F_拉=G﹣F_浮=27N﹣10N=17N
（2）由题知，绳恰好断掉时水中的铝块受浮力：
F_浮'=G﹣F_大=27N﹣20N=7N
铝块在水中的体积：
V_排'===0.0007m³
铝块露出水面的体积：
V_露=V﹣V_排'=0.001m³﹣0.0007m³=0.0003m³