Question

10．一個木球的體積為500cm³，質量為300g，用細線栓在容器的底部，加入清水使它全部浸入水，如圖所示．求：
（1）木球的密度為多少？
（2）木球在水中受到的浮力是多少？
（3）細線受到的拉力是多少？

Answer 1

分析 （1）已知木球的體積和質量，利用密度公式即可求得木球的密度；
（2）木塊浸沒水中，排開水的體積等于木塊的體積，根據(jù)阿基米德原理計算浮力大小；
（3）木塊處于平衡狀態(tài)，對木塊進行受力分析，木塊受到拉力、重力和浮力作用，關系為F_浮=G+F_拉，據(jù)此計算出拉力大�。�

解答 解：（1）木球的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{300g}{500c{m}^{3}}$=0.6g/cm³=0.6×10³kg/m³，
（2）木塊完全浸沒，V_排=V_木，根據(jù)阿基米德原理得：
F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV_木=1.0×10³kg/m³×10N/kg×500×10^-6m³=5N；
（3）木塊的重力G=mg=300×10^-3kg×10N/kg=3N；
此時木塊受到三個力的作用，向上的是浮力，向下的重力和拉力，即F_浮=G+F_拉；
故F_拉=F_浮-G=5N-3N=2N；
答：（1）木球的密度為0.6×10³kg/m³；
（2）木球在水中受到的浮力是5N；
（3）細線受到的拉力是2N．

點評 該題考查了阿基米德原理、重力公式、密度公式、懸浮條件、物體受力分析等知識應用，綜合性較強，有一定難度．