Question

【题目】如图甲所示，水平放置的平底柱形容器A的底面积为2S，不吸水的正方体木块B重为G，底面积为S，静止在容器底部，质量体积忽略的细线一端固定在容器底部，另一端固定在木块底面中央，且细线的长度且短于木块B边长，已知水的密度为．

（1）图甲中，木块B对容器底部的压强多大？

（2）向容器A中缓慢加水，当细线受到拉力为F时，停止加水，如图乙所示，此时木块B受到的浮力是多大？

（3）将图乙中与B相连的细线剪断，当木块静止时，容器底部受到水的压力是多大？

Answer 1

【答案】见解析所示

【解析】（1）因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，图甲中，木块B对容器底部的压强：

（2）图乙中，木块B在竖直向下重力G、绳子拉力F以及竖直向上浮力F浮的作用下处于平衡状态，由力的平衡条件可得，此时木块B受到的浮力： ；

（3）由可得，木块排开水的体积： ，由可得，木块B浸入水中的深度： ；所加水的体积： ，由和可得，所加水的重力： 将图乙中与B相连的细线剪断，当木块静止时处于漂浮状态，由图可知该容器形状规则，则容器底部受到水的压力： 。

答：（1）图甲中，木块B对容器底部的压强为；

（2）向容器A中缓慢加水，当细线受到拉力为F时，停止加水，如图乙所示，此时木块B受到的浮力是；

（3）将图乙中与B相连的细线剪断，当木块静止时，容器底部受到水的压力是