密度为0.6x10三次方kg/m立方米,体积为10负三次方立方米的正方体木块,用一根质量可忽略不计的牺牲,两端分别系于木块底部中心和柱形容器中心,细绳所能承受的最大拉力为3N,但此时细绳仍然松

Question

密度为0.6x10三次方kg/m立方米,体积为10负三次方立方米的正方体木块,用一根质量可忽略不计
的牺牲,两端分别系于木块底部中心和柱形容器中心,细绳所能承受的最大拉力为3N,但此时细绳仍然松软对木块没有拉力,柱形容器的底面积为2x10负二次方米平方
1.木块侵入水中的体积多大?
2.向柱形容器内注水（水不溢出）直至细绳对木块的拉力大最大值,在牺牲处于电力额前一瞬间停止注水,此时木块底面所受压强多大?
（3）细绳断裂后,木块在此漂浮,细绳拉点前后进行比较,水对容器底的压强变化了多少

Answer 1

（1）木块的质量m木=ρ木V木=0.6×10³kg/m³×0.001m³=0.6kg,
　　∴木块的重力G木=m木g=0.6kg×10N/kg=6N.
　　∵木块漂浮在水面上时,
　　∴木块处于二力平衡状态,
　　∴木块受到的浮力等于木块的重力,即F浮=G木=6N.
　　由F浮=ρ水gV排 得,木块排开水的体积V排=F浮/ρ水g=6N÷（1.0×10³kg/m³×10N/kg）=0.0006m³
　　答：木块浸入水中的体积为0.0006立方米.
　　（2）细绳处于断裂一瞬间木块受到的浮力=3N+6N=9N
　　∵V木=a³=0.001m³,
　　∴正方体木块的边长a=0.1米,
　　∴正方体木块的底面积S木=a²=（0.1m）²=0.01m²,
　　∴此时木块底面所受压强P木=F木/S木=9N/0.01m²=900Pa.
　　答：此时木块底面所受压强为900帕.
　　（3）水对容器底的压强变化值△P=△F/S=3N/0.02m²=150Pa.
　　答：水对容器底的压强变化150帕.