Question

【題目】如圖所示，體積為V=200cm3的木塊在繩子拉力F=0.8N的作用下完全浸沒在水中（繩子重力不計）。求：

（1）木塊此時受到浮力。

（2）木塊的重力。

（3）剪斷繩子，木塊靜止時排開水的體積。

Answer 1

【答案】（1）2N （2）1.2N （3）1.2×10-4m3

【解析】（1）木塊體積V=200cm3 =2×10-4 m3 ，

所以木塊完全浸沒在水中時，V排=V=2×10-4 m3 ，

則受到的浮力為F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×2×10-4 m3 =2N；

（2）木塊在繩子拉力的作用下靜止在水中，受到豎直向下的重力和拉力、豎直向上的浮力作用；所以G木+F=F浮 ，則G木=F浮-F=2N-0.8N=1.2N，

（3）剪斷繩子，因為F浮＞G木，所以木塊上浮，靜止時會漂浮在水面上，

所以F浮 ′=G木 ，即：ρ水 V排 ′g=G木

所以排開水的體積V排 ′=G木/ρ水g=1.2N/1.0×103kg/m3×10N/kg=1.2×10-4 m3