Question

【題目】如圖所示，密度為0.6×103kg/m3 ， 體積為1×10﹣3m3的正方體木塊，用一根質(zhì)量可以忽略不計的繩子兩端分別系木塊底部中心和柱型容器的中心，細繩能夠承受的最大拉力為3N，容器內(nèi)有一定質(zhì)量的水，木塊處于漂浮狀態(tài)，但細繩仍然松軟，對木塊沒有拉力，（g取10N/kg）求：

（1）木塊浸入水中的體積.

（2）向容器內(nèi)注入水（容器足夠大）直至細繩對木塊的拉力達到最大值，在細繩處于斷裂前一瞬間，停止注水，此時木塊浸入水中的體積.

Answer 1

【答案】（1）6×10-4 m3；（2）9×10-4 m3

【解析】

(1)木塊處于漂浮狀態(tài)，則木塊受到的浮力：

F浮=G木=m木g=ρ木V木g=0.6×103kg/m3×1×103m3×10N/kg=6N，

由F浮=ρ水gV排可得，木塊浸入水中的體積：

V排===6×104m3

(2)繩子拉力最大時，木塊受力平衡，

此時木塊受到的浮力：F′浮=G木+F繩=6N+3N=9N，

由F浮=ρ水gV排可得，此時木塊浸入水中的體積：

V′排===9×104m3