Question

【題目】如圖所示，將一盛有水的圓柱形容器置于水平桌面上。用一根長(zhǎng)為20cm的細(xì)線將一個(gè)正方體木塊固定在容器底部，當(dāng)木塊剛剛完全浸沒(méi)在水中靜止時(shí)，細(xì)線伸直且對(duì)木塊的拉力為6N。已知木塊邊長(zhǎng)為10cm，水的密度

求：

(1)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；

(2)木塊完全浸沒(méi)在水中時(shí)所受浮力；

(3)剪斷細(xì)線，待木塊靜止時(shí)，其下表面距離液面的高度。

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)細(xì)線的長(zhǎng)度為20cm，木塊的邊長(zhǎng)為10cm，當(dāng)木塊剛剛完全浸沒(méi)在水中靜止時(shí)，則水深

h=20cm+10cm=30cm

則水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)

(2)木塊的體積

木塊完全浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)水的體積等于木塊的體積，則木塊受到的浮力

(3)當(dāng)木塊剛剛完全浸沒(méi)在水中靜止時(shí)，受到細(xì)線對(duì)木塊的拉力、本身的重力、水對(duì)木塊的浮力，在三個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，已知細(xì)線伸直且對(duì)木塊的拉力為6N，則木塊的重力

木塊的重力小于木塊完全浸沒(méi)時(shí)受到的浮力，所以剪斷細(xì)線后，木塊靜止后漂浮，此時(shí)受到的浮力等于木塊的重力，即

根據(jù)可知木塊排開(kāi)水的體積即木塊浸入水中的體積

則木塊下表面距離液面的高度

答：(1)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；

(2)木塊完全浸沒(méi)在水中時(shí)所受浮力；

(3)剪斷細(xì)線，待木塊靜上時(shí)，其下表面距離液面的高度。