Question

9．一個(gè)木塊的體積是500立方厘米，用細(xì)繩把它系在容器底部浸沒于水中，這時(shí)繩子受到向上的拉力是1.96N，若將繩子剪斷，木塊浮在水面靜止時(shí)，它露出水面的體積是1.96×10^-4m³．

Answer 1

分析 （1）已知木塊的體積，則就可以知道它浸沒時(shí)排開水的體積，那么知道了V_排和水的密度，則可以根據(jù)阿基米德原理公式就可以算出木塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力；
（2）由題意可知，剪斷細(xì)線后，木塊時(shí)漂浮在水面上的，則F_浮=G，知道了木塊受到的浮力大小，就可以根據(jù)阿基米德原理公式的變形式算出此時(shí)木塊在水中的V_排，最后用木塊的體積減去V_排就算出了木塊露出水面的體積．

解答 解：（1）木塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力：F_浮=ρ_液gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5×10^-4m³=5N；則木塊的重力為G=F_浮-F_拉=5N-1.96N=3.04N；
（2）因?yàn)槟緣K浸沒在水中時(shí)的浮力大于木塊的重力，所以剪斷細(xì)線后，木塊會(huì)上浮直至漂浮在水面上，
由于漂浮，所以F_浮=G=3.04N，
由F_浮=ρ_液gV_排得：V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{3.04N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3.04×10^-4m³，
則V_露=V-V_排=5×10^-4m³-3.04×10^-4m³=1.96×10^-4m³；
故答案為：1.96×10^-4m³

點(diǎn)評(píng) 本題考查了阿基米德原理、物體的浮沉條件及其應(yīng)用、液體壓強(qiáng)公式的計(jì)算，本題中的第（2）問要把握漂浮時(shí)，物體受到的浮力等于重力．