（2014•闵行区三模）如图所示，底面积为2×10-2米2的圆柱形轻质容器放置在水平桌面上，容器内装有适量水，质量为0.3千克、体积为10-4米3金属块与质量为0.5千克木块粘合后漂浮在水面上．

Question

（2014•闵行区三模）如图所示，底面积为2×10^-2米²的圆柱形轻质容器放置在水平桌面上，容器内装有适量水，质量为0.3千克、体积为10^-4米³金属块与质量为0.5千克木块粘合后漂浮在水面上．一段时间后，金属块与木块分离脱落．
求：（1）分离前，金属块和木块排开液体的体积．
（2）分离后，木块在水中所受到的浮力．
（3）分离前后，水对容器底部的压强的变化量．

Answer 1

（1）分离前：木块和金属块处于漂浮状态，浮力等于重力；
木块和金属块的总重力：F_浮=G_总
ρ_水gV_排=m_总g
V_排=(m总)/(ρ水)=(0.3kg+0.5kg)/(1×103kg/m3)=0.8×10^-3m³；
（2）分离后，木块漂浮，木块受到的浮力：
F_浮′=G_木=m_木g=0.3kg×9.8N/kg=4.9N；
（3）分离前后，水对容器底部的压力的变化量：
△F=（G_水+G_木+G_金）-（G_水+G_木+F_金浮）=G_金-F_金浮；
则水对容器底部的压强的变化量：
△p=(△F)/(S)=(G金−F金浮)/(S)=(0.5kg×9.8N/kg−1.0×103kg/m3×9.8N/kg×10−4m3)/(2×10−2m2)=98Pa．
答：（1）分离前，金属块和木块排开液体的体积为0.8×10^-3m³；
（2）分离后，木块在水中所受到的浮力为4.9N．
（3）分离前后，水对容器底部的压强的变化量为98Pa．