Question

【題目】如圖甲所示，水平放置的平底柱形容器A的底面積為300cm2。不吸水的正方體木塊B重為6N， 邊長為10cm，靜止在容器底部。質量體積忽略不計的細線一端固定在容器底部，另一端固定在木塊底面中央，細線的長度為10cm。（已知ρ水=1.0×103 kg/m3）求：

（1）圖甲中，木塊對容器底部的壓強多少Pa？

（2）若緩慢向容器中加水，當物體浸入水中的體積為700cm3時，如圖乙所示，細線對物體的拉力為多少N？

（3）若將容器中的水全部倒掉（不計殘留的水），從圖甲重新開始加水，當加水質量為3300g時，木塊所受浮力對木塊做了多少J的功？

Answer 1

【答案】（1）600Pa （2）1N （3）0.42J

【解析】

（1）圖甲中，木塊對容器底部的壓強：

（2）若緩慢向容器中加水，當物體浸入水中的體積為700cm3時，木塊受到的浮力為：

細線對物體的拉力為：

（3）當加水質量為3300g時，加水的體積：

木塊自然漂浮在水中時排開水的體積為：

容器中水面的高度為：

，而木塊浸入水中的深度為6cm，所以木塊漂浮時重心距容器底的高度為13cm-1cm=12cm；

木塊重心上升的高度：

木塊所受浮力對木塊做的功：