Question

如图所示的木块浸没在水中，细线对木块的拉力是2N．剪断细线，待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，再在剩余的木块上加1N向下的压力时，木块有20cm³的体积露出水面．求木块的密度．（g取10N/kg） 

Answer 1

精析　分别对木块所处的几种状态作出受力分析．

　　如图3（a）（b）（c）．

　　　　

（a）　　　　　  　（b）　　　  　（c）

　　图（a）中，木块受拉力F₁，重力和浮力．

　　图（b）中，细线剪断，木块处于漂浮状态，设排开水的体积为V_排． 

　　图（c）中，将露出水面的部分切去后，木块仍漂浮，这时再

　　施加F₂＝1 N的压力，仍有部分体积露出水面．

　　已知：F₁=2N，F₂=1N，V′＝20cm³—2×10^—5m³

　　求：_水

　　解　根据三个图，木块均静止，分别列出受力平衡过程

　　

将公式中各量展开，其中V排指图（b）中排开水的体积．

　　

　　代入数值事理，过程中用国际单位（略）

　　_水V—_木V＝

　　_水V_排—_木V

　　（_水V_排—_木V_排）＝＋_水×2×10^—5

　　约去V_排和V，求得：_水＝0.6×10³kg/m³

　　答案　木块密度为0.6×10³kg/m³．