Question

一边长为10cm，密度为0.7g/cm³的正方体木块，将它用细线系于某容器的水中，如图所示，求：（g=10N/kg）

(1)木块所受的浮力；

(2)细线的拉力；

(3)剪断细线后，木块静止时排开水的体积。

Answer

(1) 10N；(2) 3N；(3) 7×10-4m3

【解析】

(1)木块的体积

V木=L3=（10cm）3=1000cm3=1×10-3m3

因木块浸没在水中，排开水的体积等于其体积，所以，木块浸没在水中所受浮力

F浮=ρ水gV木=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N

木块所受的浮力为10N。

(2)木块的质量

m=ρV=0.7×103kg/m3×1×10-3m3=0.7kg

木块所受的重力

G=mg=0.7kg×10N/kg=7N

则细线的拉力

F=F浮-G=10N-7N=3N

细线的拉力为3N。

(3)因为ρ<ρ水，所以，线剪断后，木块静止时，木块漂浮，则

F浮′=G=7N

由F浮=ρ液gV排得，木块漂浮时浸没在水中的体积

V浸=V排′===7×10-4m3

木块静止时排开水的体积为7×10-4m3。

答：(1)木块所受的浮力为10N；

(2)细线的拉力为3N；

(3)剪断细线后，木块静止时排开水的体积为7×10-4m3。