Question

【题目】一重为6N，边长为0.1m的正方体木块，用细线系于容器的水中，如图所示，求：

（1）木块所受的浮力大小？
（2）细线的拉力大小？
（3）细线剪断后，木块静止时，木块下表面所受到水的压强是多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：木块的体积：V=0.1m×0.1m×0.1m=1.0×10﹣3m3，

木块浸没在水中时受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=10N

（2）解：木块受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力，

根据力的平衡条件可得：F浮=G+F，

所以细线的拉力：F=F浮﹣G=10N﹣6N=4N

（3）解：因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力，

所以剪断细线后，木块会上浮直至漂浮在水面上，

由于漂浮，所以F浮′=G=6N，

根据浮力产生的原因可知，木块下表面所受到水的压力：F压=F浮′=6N，

则木块下表面所受到水的压强：p= = =600Pa

【解析】（1）求出木块的体积就可以知道它浸没时排开水的体积，那么知道了V排和水的密度，则可以根据阿基米德原理公式就可以算出木块浸没在水中时受到的浮力；（2）可根据F=F浮﹣G计算出拉力的大小．（3）由题意可知，剪断细线后，木块时漂浮在水面上的，则F浮=G，知道了木块受到的浮力大小，根据浮力产生的原因可知木块下表面所受到水的压力，然后利用压强公式求得木块下表面所受到水的压强．
【考点精析】利用力的合成与应用和液体的压强的计算对题目进行判断即可得到答案，需要熟知如果已知几个力的大小和方向，求合力的大小和方向称为力的合成．（求合力时，一定要注意力的方向） 注意：同一直线上的两个力，方向相同时，合力必大于其中的任何一个力．方向相反的两个力，大小相等时，合力为0；大小不等时，合力一定小于较大的力，可能大于较小的力，也可能小于较小的力；液体内部压强的公式：p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意：h 指液体的深度，即某点到液面的距离．