Question

如圖所示，木塊用細(xì)繩系在容器底部，向容器內(nèi)倒水，當(dāng)木塊一半體積浸在水中時(shí)，繩對(duì)木塊的拉力為5N，當(dāng)木塊全部浸沒(méi)在水中時(shí)，繩對(duì)木塊的拉力為30N，則木塊的質(zhì)量為

2

kg．

Answer 1

分析：要求出木塊的質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg，則需要先求出木塊的重力G．從題意和圖上來(lái)看，木塊除了受到重力以外，還受到浮力和繩子對(duì)木塊的拉力．木塊在這三個(gè)力的作用下保持平衡，那么我們就可以利用平衡力知識(shí)先列出兩個(gè)方程求出物體的重力進(jìn)而求出質(zhì)量．

解答：解：當(dāng)木塊的一半體積浸沒(méi)在水中時(shí)，繩對(duì)木塊的拉力是5N：則 F_浮-G=5N，ρ_水g

1

2

V-G=5N ①
當(dāng)木塊全部浸沒(méi)在水中時(shí)，繩對(duì)木塊的拉力是30N：則F_浮′-G=30，ρ_水gV-G=30N ②
用②-①得：F_浮′-F_浮=25N，則 ρ_水gv-ρ_水g

1

2

V=25N，所以：ρ_水g

1

2

v=25N
v=

25N×2

1×103kg/m3×9.8N/kg

≈5×10^-3m³ ③
將 ③代入②得：1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×5×10^-3m³-G=30N，則49N-G=30N，得出G=19N；
根據(jù)公式G=mg得：m=

G

g

=

19N

9.8N/kg

≈2kg．
故答案為：2．

點(diǎn)評(píng)：這是一道綜合性題，涉及了質(zhì)量、重力、浮力以及平衡力作用，需要用到兩個(gè)公式去求解．解答此類(lèi)題時(shí)，我們可以采用分析法，即從問(wèn)題入手，一步一步去推，一直推到題中所已知的條件為止．