如图所示立方体木块的质量为0.6kg,密度为0.6×103kg/m3,用细线系于底面积为500cm2的圆柱形容器的底部,木块浸没在水中静止,此时木块受到的浮力为________N,合力为________N:剪断细线后,当木块漂浮在水面上时,水位变化了________m,水对容器底的压强________(选填“增大”、“减小”、“不变”).
网友回答
9.8 0 8×10-3 减小
解析分析:(1)已知木块的质量和密度,可以得到其体积;因木块浸没在水中,所以V物=V排,再根据F浮=ρ液gV排即可求出木块浸没在水中时受到的浮力;由运动和力的关系知,物体处于静止状态,所受合力为零.(2)由题意可知,剪断细线后,木块漂浮在水面上,则F浮=G=mg,知道了木块受到的浮力大小,根据阿基米德原理的变形公式算出此时木块在水中的V排;已知木块体积和排开水的体积,两者之差就是露出水面的体积;已知木块露出水面的体积和容器底面积,利用公式h=得到水位变化.(3)液体压强公式是P=ρ液gh,判断压强变化只要分析液体密度和深度变化即可.
解答:①木块的体积为V===1×10-3m3;木块浸没在水中受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10-3m3=9.8N;因为木块处于静止状态,所以受到的合力为0;②剪断细线后,木块受到的浮力为F′浮=G=mg=0.6kg×9.8N/kg=5.88N木块排开水的体积为V排===0.6×10-3m3;木块露出水面的体积为△V=V-V排=1×10-3m3-0.6×10-3m3=0.4×10-3m3;水面变化的高度为△h===8×10-3m;因为水的深度减小,所以由公式P=ρ液gh知,水对容器底的压强减小.故