小英同学得到一边长为10cm、密度为0.7g/cm3的正方体木块，她将木块用细线系于圆柱形容器的水中，如图ZX...

问题详情：

小英同学得到一边长为10cm、密度为0.7g/cm3的正方体木块，她将木块用细线系于圆柱形容器的水中，如图ZX2－8所示，请你帮她分析以下几个问题：(圆柱形容器静止在水平桌面上，g取10N/kg)

(1)木块所受的浮力大小是多少。

(2)细线的拉力大小是多少。

(3)剪断细线，当木块静止时，容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了多少。

图ZX2－8

【回答】

解：(1)正方体木块的体积V＝(0.1 m)3＝1×10－3 m3，木块浸没在水中时受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10－3 m3＝10 N。

(2)木块的重力G木＝m木g＝ρ木Vg＝0.7×103 kg/m3×1×10－3 m3×10 N/kg＝7 N，

图中木块静止，处于平衡状态，受到竖直向下的重力和细线的拉力以及竖直向上的浮力，由力的平衡条件可得G木＋F＝F浮，则细线的拉力F＝F浮－G木＝10 N－7 N＝3 N。

(3)未剪断细线前，容器底部受到液体的压力为

F压1＝G水＋G木－F浮；

剪断细线后，由题知木块密度小于水的密度，所以最终木块会漂浮在水面上，则此时受到的浮力F′浮＝G木；此时容器底部受到的液体压力为F压2＝G水＋G木－F′浮＝G水；

所以容器底部受到液体的压力与细线未剪断时变化了ΔF压＝F压2－F压1＝G水－(G水＋G木－F浮)＝F浮－G木＝10 N－7 N＝3 N。

知识点：压强和浮力单元测试

题型：计算题