问题
问答题
如图所示，一圆柱形容器，底面积为100cm2，内装有20cm深的水．现把一质量为120g，密度为0.6×103kg/m3的木块放入水中，水未溢出杯外．（计算时ρ水取1.0×103kg/m3，ρ铁取8.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）静止后木块浸入水中的体积．
（2）若把木块缓慢地刚好全部压入水中（水未溢出），此时水对容器底的压强为多大？
（3）若在木块上放一铁块，使他们不沉入水底，铁块的最大质量是多少？
答案
（1）因为F浮=G木，ρ水gV浸=m木g，
所以V浸=
=m木 ρ水
=1.2×10-4m3=120cm3；0.12kg 1×103kg/m3
（2）把木块压入水中后，水面上升了△h=V木 S
水对容器底的压强为
p=ρ水g（h+△h）=ρ水g（h+
）=ρ水g（h+V木 S
）=1×103kg/m3×10N/kg×（0.2m+m木 ρ木S
）=2.2×103Pa；0.12kg 0.6×103kg/m3×100×10-4m2
（3）由题意得，G总=F浮
则m木g+m铁g=ρ水gV木+ρ水g
，m铁 ρ铁
所以m铁=
=(ρ水V木-m木)ρ铁 ρ铁-ρ水
=9.14×10-2kg=91.4g．(1×103kg/m3×200×10-6m3-120×10-3kg)×8×103kg/m3 8×103kg/m3-1×103kg/m3
答：（1）静止后木块浸入水中的体积为120cm3；
（2）水对容器底的压强为2.2×103Pa；
（3）铁块的最大质量是91.4g．