Question

如圖18，密度為0.6×10³kg/m³、體積為10^-3m³的正方體木塊，用一條質(zhì)量可忽略不計(jì)的細(xì)繩系住，繩的兩端分別系于木塊底部中心和容器底部中心。細(xì)繩對(duì)木塊的最大拉力為3N。容器內(nèi)有一定量的水，木塊處于漂浮狀態(tài)，但細(xì)繩仍然松軟，對(duì)木塊沒(méi)有拉力。容器的底面積為0.03 m²。
    
求：（1）此時(shí)木塊受到的浮力？
（2）當(dāng)向容器中注水，直到細(xì)繩對(duì)木塊的拉力達(dá)到最大值，在細(xì)繩斷裂前的一瞬間停止注水，則此時(shí)木塊浸入水中的體積為多大？

Answer 1

（1）6N   （2）9×10^-4m³   

試題分析：根據(jù)題意知，木塊的密度和木塊的體積，所以木塊的質(zhì)量是：

木塊的重力是：
由于木塊處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)浮沉條件得，木塊受到的浮力等于物體的重力，即

當(dāng)注水時(shí)，木塊受到重力、拉力、浮力，且拉力的方向向下，細(xì)繩對(duì)木塊的拉力達(dá)到最大值，浮力等于重力和最大拉力之和為：6N+3N=9N；根據(jù)阿基米德原理：，得到排開(kāi)液體的體積為：
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵是熟知物體浮力的計(jì)算，此題是一道綜合性的試題，難度較大。