Question

【題目】如圖所示，正方體木塊漂浮在水面上，有總體積的1/4露出水面，不可伸長(zhǎng)的懸線處于松弛狀態(tài)，已知繩能承受的最大拉力為6N，木塊邊長(zhǎng)為0.1m，容器底面積為0.03m2，容器底有一閥門(mén)，求：

(1)木塊的密度；

(2)打開(kāi)閥門(mén)使水緩慢流出，當(dāng)細(xì)繩斷裂的一瞬間關(guān)閉閥門(mén)，此時(shí)木塊排開(kāi)水的體積為多少？

(3)在繩斷后，木塊再次漂浮時(shí)，容器底受到水的壓強(qiáng)與斷繩的瞬間相比改變了多少？

（提示：相互作用的兩個(gè)力總是等大的）

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)200Pa

【解析】

(1) 因?yàn)槟緣K漂浮，所以

因?yàn)?/span>

所以

因?yàn)槟緣K總體積的露出水面，所以

所以木塊的密度為

(2) 當(dāng)細(xì)繩斷裂時(shí)

設(shè)此時(shí)木塊排開(kāi)水的體積為，則

代入數(shù)值得

解得木塊排開(kāi)水的體積為

(3) 因?yàn)槔K子可能承受的最大拉力為6N，因此在細(xì)繩斷開(kāi)后木塊再次漂浮時(shí)，浮力增加為

水面上升

則容器底受到水的壓強(qiáng)與斷繩的瞬間相比改變的量為

答：(1) 木塊的密度為。

(2) 木塊排開(kāi)水的體積為。

(3) 容器底受到水的壓強(qiáng)與斷繩的瞬間相比增大了200Pa。