Question

11．有一体积是2分米³，密度是0.8克/厘米³的木块，用绳子将它拴在水池底部的钩子上（如图所示），如果绳子断了，木块就上浮到水面．
问：（1）木块重力；
（2）绳子未断之前木块所受浮力；
（3）绳子未断之前所受的拉力是多大？
（4）绳子剪断后，木块静止时木块受浮力？

Answer 1

分析 （1）利用木块的体积、密度求出质量，再根据G=mg求出木块重力；
（2）根据F_浮=ρ_水gV_排求出浸没时，木块受到的浮力；
（3）木块受到重力、拉力和浮力作用，根据二力平衡知识求出拉力；
（4）绳子剪断后，木块受的浮力大于重力，将会上浮，最终漂浮，浮力等于重力．

解答 解：（1）木块体积：V=2dm³=2×10³cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，木块的质量：m=ρV=0.8g/cm³×2×10³cm³=1600g=1.6kg，
木块所受重力：G=mg=1.6kg×10N/kg=16N；
（2）浸没时，木块受到的浮力：F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×2×10³cm³×10N/kg=20N；
（3）绳子对木块向下的拉力：F_拉=F_浮-G=20N-16N=4N；
（4）绳子剪断后，木块受的浮力大于重力，将会上浮，最终漂浮，
所以木块静止时所受浮力：F_浮′=G=16N．
答：（1）木块的重力为16N；
（2）绳子未断之前木块所受浮力为20N；
（3）绳子未断之前所受的拉力是4N；
（4）绳子剪断后，木块静止时所受浮力16N．

点评 此题主要考查的是学生对密度、浮力、计算公式和二力平衡知识的理解和掌握，综合性较强，有一定难度．