Question

11．有一體積是2分米³，密度是0.8克/厘米³的木塊，用繩子將它拴在水池底部的鉤子上（如圖所示），如果繩子斷了，木塊就上浮到水面．
問：（1）木塊重力；
（2）繩子未斷之前木塊所受浮力；
（3）繩子未斷之前所受的拉力是多大？
（4）繩子剪斷后，木塊靜止時木塊受浮力？

Answer 1

分析 （1）利用木塊的體積、密度求出質(zhì)量，再根據(jù)G=mg求出木塊重力；
（2）根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出浸沒時，木塊受到的浮力；
（3）木塊受到重力、拉力和浮力作用，根據(jù)二力平衡知識求出拉力；
（4）繩子剪斷后，木塊受的浮力大于重力，將會上浮，最終漂浮，浮力等于重力．

解答 解：（1）木塊體積：V=2dm³=2×10³cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，木塊的質(zhì)量：m=ρV=0.8g/cm³×2×10³cm³=1600g=1.6kg，
木塊所受重力：G=mg=1.6kg×10N/kg=16N；
（2）浸沒時，木塊受到的浮力：F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×2×10³cm³×10N/kg=20N；
（3）繩子對木塊向下的拉力：F_拉=F_浮-G=20N-16N=4N；
（4）繩子剪斷后，木塊受的浮力大于重力，將會上浮，最終漂浮，
所以木塊靜止時所受浮力：F_浮′=G=16N．
答：（1）木塊的重力為16N；
（2）繩子未斷之前木塊所受浮力為20N；
（3）繩子未斷之前所受的拉力是4N；
（4）繩子剪斷后，木塊靜止時所受浮力16N．

點(diǎn)評 此題主要考查的是學(xué)生對密度、浮力、計算公式和二力平衡知識的理解和掌握，綜合性較強(qiáng)，有一定難度．