Question

【题目】如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知整个装置重200N，容器底面积为200cm2，放在0.5m2的水平桌面中央，木块的体积为4dm3，木块的密度为0.6×103kg/m3，试求：

（1）容器对水平桌面的压强是多少？木块受到的浮力是多大？

（2）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？此时水对容器底的压强比第（1）问中的大还是小，为什么？

Answer 1

【答案】（1）1×104Pa；40 N；（2）24 N；变小了，因为物体排开水的体积变小，液面下降，深度减小

【解析】

（1）．根据题意知道，整个装置重200N，容器底面积为200cm2，所以，容器对桌面的压力等于容器的总重，即F=200N，故容器对水平桌面的压强是：
，
由于木块的体积为4dm3，木块完全浸没时，

V排 =V=4dm3 =4×10-3 m3，

此时木块受到的浮力是：
F浮=ρ水gV排 =1000kg/m3 ×10N/kg×4×10-3 m3 =40N；

（2）．木块的密度为0.6×103kg/m3，所以，木块的质量是：
，
木块的重力是：
G=mg=2.4kg×10N/kg=24N，
当木块漂浮在水面上时，所受的浮力是：
F浮=G木=24N；

此时由于木块漂浮在水面上，物体排开水的体积变小，液面下降，液体的深度减小，由p=ρgh知道，水对容器底的压强比第（1）问中变小了。

答：（1）.容器对水平桌面的压强是1×104Pa；木块受到的浮力是40N；

（2）.若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力是24N；此时水对容器底的压强比第（1）问中变小了，因为物体排开水的体积变小，液面下降，深度减小所致。