Question

如图所示，一个质量为1.2kg的实心正方体，体积为1.5×10^-3 m³，用细绳吊着浸入盛水的容器中，其中有2/3的体积浸没在水中．求：
（1）物体排开水的体积为多少；
（2）物体受到的浮力；
（3）绳子的拉力．

Answer 1

分析：（1）根据题意可求正方体排开水的体积；
（2）利用阿基米德原理求物体受到的浮力；
（3）正方体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和浮力，据此求绳子的拉力

解答：解：
（1）正方体排开水的体积：
V_排=

2

3

V=

2

3

×1.5×10^-3m³=1×10^-3m³，
（2）物体所受的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×1×10^-3m³=9.8N；
（3）∵G=F_浮+F_拉，G=mg=1.2kg×9.8N/kg=11.76N，
∴绳子的拉力：
F_拉=G-F_浮=11.76N-9.8N=1.96N．
答：（1）物体排开水的体积为1×10^-3m³；
（2）物体受到的浮力为9.8N；
（3）绳子的拉力为1.96N．

点评：本题考查了阿基米德原理、力的合成的灵活运用，知道“正方体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和浮力”是本题的关键．