Question

【題目】如圖所示，體積為510 -4m3的長方體木塊沒沒在裝有水的柱形容器中，細線對木塊的拉力為2N，g取10N/kg求：

(1)木塊受到水的浮力F；

(2)木塊的密度；

(3)若剪斷細線待木塊靜止，將木塊露出水面的部分切去后，剩余木塊的重力。

Answer 1

【答案】(1)5N (2) 0.6×103kg/m3(3) 1.8N。

【解析】

(1)．因為木塊浸沒在水中

所以V排=V木=5×104m3

木塊受到水的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×104m3=5N，

(2)．木塊的重力 G木=F浮F=5N2N=3N，

木塊的質量 m木= = =0.3kg，

木塊的密度ρ木===0.6×103kg/m3

(3)．因為木塊靜止后漂浮在水面上,

F′浮=G物=3N.

由F浮=ρ水gV排可得，

V浸木=V排木===3×10-4m3；

由ρ=可得，剩余木塊的質量為：

m剩=ρ木V浸木=0.6×103kg/m3×3×10-4m3=0.18kg．

剩余木塊的重力G剩=m剩g=0.18kg×10N/kg=1.8N；

答：(1)．木塊受到水的浮力為5N；

(2)．木塊的密度0.6×103kg/m3；

(3)．若剪斷細線待木塊靜止，將木塊露出水面的部分切去后，剩余木塊的重力為1.8N。