Question

圖1—5—8所示的木塊浸沒在水中，細線對木塊的拉力是2N．剪斷細線，待木塊靜止后，將木塊露出水面的部分切去，再在剩余的木塊上加1N向下的壓力時，木塊有20cm³的體積露出水面．求木塊的密度．（g取10N/kg）

圖1—5—8

 

Answer 1

【答案】

木塊密度為0.6×10³kg/m³．

【解析】分別對木塊所處的幾種狀態(tài)作出受力分析．

　　如圖1—5—9（a）（b）（c）．

　　　　

（a）　　　　　�。╞）　　　　（c）

圖1—5—9

　　圖（a）中，木塊受拉力F₁，重力和浮力．

　　圖（b）中，細線剪斷，木塊處于漂浮狀態(tài)，設排開水的體積為V_排．

　　圖（c）中，將露出水面的部分切去后，木塊仍漂浮，這時再

　　施加F₂＝1 N的壓力，仍有部分體積露出水面．

　　已知：F₁=2N，F(xiàn)₂=1N，V′＝20cm³—2×10^—5m³

　　求：_水

　　解　根據(jù)三個圖，木塊均靜止，分別列出受力平衡過程

　　

將公式中各量展開，其中V排指圖（b）中排開水的體積．

　　

　　代入數(shù)值事理，過程中用國際單位（略）

　　_水V—_木V＝

　　_水V_排—_木V

　　（_水V_排—_木V_排）＝＋_水×2×10^—5

　　約去V_排和V，求得：_水＝0.6×10³kg/m³

試題點評：本試題考查的是浮力的綜合知識，此題較難。