题目

如图所示，将一个体积为1.0×10^-3m³、重6N的木块用细线系在底面积为400cm²的圆柱形容器的底部．当容器中倒入足够的水使木块被浸没时，求：（g=10N/kg）

（1）木块浸没在水中受到的浮力；
（2）剪断细线后，木块处于静止时，木块露出水面的体积多大；
（3）木块露出水面处于静止后，容器底部所受水的压强减小了多少．

提问时间：2020-10-18

答案

（1）木块浸没在水中时受到的浮力：F_浮=ρ_液gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.0×10^-3m³=10N；
（2）因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力，所以剪断细线后，木块会上浮直至漂浮在水面上，
由于漂浮，所以F_浮=G=6N，
由F_浮=ρ_液gV_排得：V_排=

F浮

ρ水g

=

6N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=6×10^-4m³，
则V_露=V-V_排=1.0×10^-3m³-6×10^-4m³=4×10^-4m³；
（3）木块露出水面处于静止后，水面下降的高度：h_减=

V露

S容器

=

4×10−4m3

400×10−4m2

=0.01m，
则容器底部所受水的压强减小了：P=ρ_液gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.01m=100Pa．
答：（1）木块浸没在水中受到的浮力为10N．
（2）剪断细线后，木块处于静止时，木块露出水面的体积为4×10^-4m³．
（3）木块露出水面处于静止后，容器底部所受水的压强减小了100Pa．