Question

7．如圖所示，容器中裝有水，水中有一個(gè)木塊被細(xì)線系著，已知水深為0.5m，木塊的體積為4dm³，木塊的密度為0.6×10³kg/m³．
試求：（1）水對(duì)容器底面的壓強(qiáng)是多少？（已知ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）
（2）木塊受到的浮力是多大？
（3）繩子所受拉力為多大？

Answer 1

分析 （1）已知水的深度，利用液體壓強(qiáng)公式求水對(duì)容器底面的壓強(qiáng)；
（2）已知木塊體積（排開水的體積），利用阿基米德原理求所受浮力；
（3）知道木塊的體積密度，根據(jù)密度公式求出木塊的質(zhì)量，根據(jù)G=mg求出重力，木塊受到浮力和重力、繩子的拉力處于平衡狀態(tài)，根據(jù)力的平衡條件求出繩子對(duì)木塊的拉力．

解答 解：（1）水對(duì)容器底面的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.5m=5000Pa；
（2）因木塊完全浸沒水中，
所以，V_排=V=4dm³=4×10^-3m³，
木塊受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m×10N/kg×4×10^-3m³=40N；
（3）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，木塊的質(zhì)量：
m=ρ_木V=0.6×10³kg/m³×4×10^-3m³=2.4kg，
木塊受到的重力：
G=mg=2.4kg×10N/kg=24N，
因木塊受到浮力和重力、繩子的拉力處于平衡狀態(tài)，
所以，F(xiàn)_浮=F_拉+G，
則繩子對(duì)木塊的拉力：
F_拉=F_浮-G=40N-24N=16N．
答：（1）水對(duì)容器底面的壓強(qiáng)是5000Pa；
（2）木塊受到的浮力是40N；
（3）繩子所受拉力為16N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)公式、阿基米德原理、密度公式和重力公式以及力平衡條件的應(yīng)用，計(jì)算過程要注意單位的換算．