Question

【題目】如圖所示，體積為V=200cm3的木塊在繩子向下的拉力F=0.8N的作用下完全浸沒在水中（ρ水=1.0×103kg/m3,繩子重力不計）.求：

（1）木塊此時受到浮力
（2）木塊的重力.
（3）剪斷繩子，木塊靜止時排開水的體積.

Answer 1

【答案】
（1）解：木塊此時受到浮力F浮＝ρ水gV排=1×103kg/m × 10N/kg×2×10-4m= 2 N

（2）解：因為木塊在水中受到三個力的作用而處于靜止狀態，

所以G木＝F浮－F＝2N－0.8N＝1.2N

（3）解：因為浮力大于木塊重力，剪斷繩子后，木塊上浮，最后漂浮在水面，此時浮力等于木塊重力：

F′ 浮＝G木＝1.2N

V排＝F′浮/（ρ水g）＝1.2N/（1×103kg/m × 10N/kg）＝1.2×10-4m3

【解析】（1）木塊受到的浮力根據阿基米德原理直接計算得出；
（2）分析木塊的受力情況，根據受力平衡時合力為零即可求出木塊的重力；
（3）木塊漂浮時所受的浮力等于它自身的重力，因此，求出重力即可得到浮力的大小，然后根據阿基米德原理求排開水的體積．