Question

【題目】如圖所示，一邊長(zhǎng)為l0cm，密度為0.6g/cm3的正方體木塊，用細(xì)線系著置于容器內(nèi)的水中，g=10N/kg．求：

（1）木塊所受的浮力大小．
（2）細(xì)線的拉力大�。�
（3）細(xì)線剪斷后，當(dāng)木塊靜止時(shí)，木塊露出水面的體積．

Answer 1

【答案】
（1）解：由于木塊完全浸沒(méi)在水中，所以V排=V=（10cm）3=1000cm3=1×10﹣3m3，

木塊所受的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N；

（2）解：根據(jù)G=mg和ρ= 可得，木塊的重力：G木=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg=6N．

對(duì)木塊進(jìn)行受力分析可知，木塊受到重力、浮力和拉力的作用，

根據(jù)力的平衡可知，F(xiàn)浮=F拉+G，

所以，繩子對(duì)木塊的拉力：F拉=F浮﹣G=10N﹣6N=4N；

（3）解：細(xì)線剪斷后，當(dāng)木塊靜止時(shí)，木塊處于漂浮狀態(tài)，則 =G=6N，

根據(jù)F浮=ρ水gV排可得，木塊排開(kāi)水的體積： = = =6×10﹣4m3，

木塊露出水面的體積V露=V﹣ =1×10﹣3m3﹣6×10﹣4m3=4×10﹣4m3．

【解析】（1）已知正方體木塊的邊長(zhǎng)，可以計(jì)算出體積（排開(kāi)水的體積），利用阿基米德原理求所受浮力；（2）木塊受浮力等于拉力加上重力，據(jù)此求繩子對(duì)木塊的拉力；（3）根據(jù)物體漂浮條件得出細(xì)線剪斷后，木塊受到的浮力，然后根據(jù)F浮=ρ水gV排求出木塊排開(kāi)水的體積，總體積減去排開(kāi)水的體積即為木塊露出水面的體積．
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用阿基米德原理和物體的浮沉條件及其應(yīng)用，掌握阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開(kāi)的液體所受的重力．這個(gè)規(guī)律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；物體的浮沉條件：浸沒(méi)在液體中的物體 F浮＞G 時(shí)上浮，F(xiàn)浮 = G 時(shí)懸浮，F(xiàn)浮 ＜G 時(shí)下沉．物體浮沉條件的應(yīng)用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計(jì)（密度計(jì)的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無(wú)單位．）即可以解答此題．