Question

【題目】如圖1所示，體積為500cm3的長方體木塊浸沒在裝有水的柱形容器中，細線對木塊的拉力為2N，此時水的深度為20cm。（取g=10N/kg），

求：（1）水對容器底的壓強；

（2）木塊受到水的浮力。

（3）木塊的密度。

（4）若剪斷細線待木塊靜止后，將木塊露出水面的部分切去，要使剩余木塊剛好浸沒在水中，在木塊上應加多大的力？

Answer 1

【答案】（1）2000Pa （2）3N （3）0.6×103kg/m3 （4）1.2N

【解析】

試題分析：（1）水對容器底的壓強：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa

（2）木塊受到水的浮力：F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×500×10-6m3×10N/kg=5N

木塊的重力：G木=F浮 - F=5N-2N=3N

（3）木塊的質量：m木=G木/g=3N/10N/kg=0.3kg，

木塊的密度：ρ=m木/V=0.3kg/500×10-6m3=0.6×103kg/m3，

（4）剪刀斷后,F/浮=G木=3N，此時V排′=F浮′/ρ水g=3N/1.0×103kg/m3×10N/kg =3×10-4m3，

切去后G/木=ρ木V木g==ρ木V/排g=0.6×103kg/m3×0.3×10-4 m3×10N/kg=1.8N，

應加的力為：F/=F/浮-G/木=3N-1.8N=1.2N。