Question

【题目】小英同学得到一边长为10cm，密度为0.7g/cm3的正方体木块，她将木块用细线系于圆柱形容器内的水中，如图所示。请你帮她分析以下几个问题：(圆柱形容器静止在水平桌面上，g取10N/kg)

(1)木块所受的浮力大小；

(2)细线的拉力大小；

(3)剪断细线，当木块静止时，容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了多少？

Answer 1

【答案】(1) 10N；(2) 3N；(3) 3N。

【解析】（1）正方体木块的体积：V＝(0.1m)3＝1×10-3m3，木块浸没在水中时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3＝10N；（2）由ρ＝和G＝mg可得，木块的重力：G木＝m木g＝ρ木Vg＝0.7×103kg/m3×1×10-3m3×10N/kg＝7N，图中木块静止处于平衡状态，受到竖直向下的重力和绳子的拉力以及竖直向上的浮力，由力的平衡条件可得：G木F＝F浮，则绳子的拉力为：F＝F浮G木＝10N7N＝3N；（3）把木块和水、绳子看做整体，剪断细线前，整体受到木块和水、绳子的重力以及绳子的拉力，剪断细线后，整体受到水和木块、绳子的重力，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了：△F＝(G木G水G绳F) (G木G水G绳)＝3N。