题目

如图所示，体积为V=200cm³的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中（g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³，绳子重力不计）．求：

（1）木块此时受到浮力．
（2）木块的重力．
（3）剪断绳子，木块静止时排开水的体积．

提问时间：2020-10-17

答案

（1）木块体积V=200cm³=2×10^-4m³，
∴木块完全浸没在水中时，V_排=V=2×10^-4m³，
则受到的浮力为F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2×10^-4m³=2N．
（2）∵木块在绳子拉力的作用下静止在水中，受到竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力作用；
∴G_木+F=F_浮，
则G_木=F_浮-F=2N-0.8N=1.2N．
（3）剪断绳子，∵F_浮＞G_木，∴木块上浮，静止时会漂浮在水面上，
∴F_浮′=G_木，
即：ρ_水V_排′g=G_木 
∴排开水的体积V_排′=

G木

ρ水g

=

1.2N

1×103kg/m3×10N/kg

=1.2×10^-4m³．
答：（1）木块此时受到浮力为2N．
（2）木块的重力为1.2N．
（3）剪断绳子，木块静止时排开水的体积为1.2×10^-4m³．