如图18,密度为0.6×103kg/m3、体积为10-3m3的正方体木块,用一条质量可忽略不计的细绳系住,绳的两端分别系于木块底部中心和容器底部中心。细绳对木块的最大拉力为3N。容器内有一定量的水,木块处于漂浮状态,但细绳仍然松软,对木块没有拉力。容器的底面积为0.03 m2。
求:(1)此时木块受到的浮力?
(2)当向容器中注水,直到细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳断裂前的一瞬间停止注水,则此时木块浸入水中的体积为多大?
(1)6N (2)9×10-4m3
题目分析:根据题意知,木块的密度和木块的体积,所以木块的质量是:
木块的重力是:
由于木块处于漂浮状态,根据浮沉条件得,木块受到的浮力等于物体的重力,即
当注水时,木块受到重力、拉力、浮力,且拉力的方向向下,细绳对木块的拉力达到最大值,浮力等于重力和最大拉力之和为:6N+3N=9N;根据阿基米德原理:,得到排开液体的体积为:
点评:解决本题的关键是熟知物体浮力的计算,此题是一道综合性的试题,难度较大。