Question

如图甲所示，水平放置的平底柱形容器A的底面积为200 cm²，不吸水的正方体木块B重为5 N，边长为10 cm，静止在容器底部，质量体积忽略的细线一端固定在容器底部，另一端固定在木块底面中央，且细线的长度为L＝5 cm，已知水的密度为1.0×10³ kg/m³。

(1)图甲中，木块对容器底部的压强多大？

(2)向容器A中缓慢加水，当细线受到拉力为1 N时，停止加水，如图乙所示，此时木块B受到的浮力是多大？

(3)将图乙中与B相连的细线剪断，当木块静止时，容器底部受到水的压强是多大？

Answer 1

(1)木块对容器底部的压强p＝＝＝＝500 Pa　(2)此时木块受重力G_B、拉力F和浮力F_浮，三力平衡，F_浮＝G_B＋F＝5 N＋1 N＝6 N　(3)图乙木块浸入水中的深度h_B＝＝＝＝6×10^－2 m，图乙中水的深度h＝(6×10^－2＋5×10^－2) m＝11×10^－2 m，剪断细线后木块所受浮力F′_浮＝G_B＝5 N，此时排开水的体积V′_排＝＝＝5×10^－4 m³，此时水面下降的深度Δh＝Δ＝＝0.5×10^－2 m，此时水的深度h′＝h－Δh＝10.5×10^－2 m，容器底部受到水的压强p＝ρgh′＝1050 Pa