如图甲为一个木块用细绳系在容器底部,向容器内倒水,当木块露出水面的体积是20cm
3细绳对木块的拉力为0.6N,将细绳剪断,木块上浮,静止时有2/5的体积露出水面,如图乙,求此时木块受到的浮力.(g=10N/kg)
分析:知道木块露出水面的体积是20cm3,排开水的体积为v-20cm3,此时细绳对木块的拉力加上木块重等于木块受到的水的浮力;
将细绳剪断,木块上浮,静止时木块漂浮,此时木块受到的浮力等于木块重;
联立方程组解得木块的体积,再利用漂浮条件求木块受到的水的浮力.
解答:解:木块露出水面的体积是20cm
3时,v
排=v-20cm
3=v-20×10
-6m
3,此时
F
拉+G=F
浮=ρ
水gv
排=ρ
水g(v-20×10
-6m
3),
即:0.6N+G=ρ
水g(v-20×10
-6m
3),---------------------------①
将细绳剪断,木块上浮,静止时木块漂浮,
F′
浮=G=ρ
水gv
排′=ρ
水g(1-
)v,
即:G=ρ
水g(1-
)v,--------------------------②
①②联立方程组解得:
v=0.2×10
-3m
3,G=1.2N;
如图乙,木块受到的浮力:
F′
浮=G=1.2N.
答:图乙中木块受到的浮力为1.2N.
点评:本题考查了力的合成、漂浮条件、阿基米德原理及变形公式,能根据题目提供的条件列出方程组是本题的关键.