如图所示，容器底部用一根细绳拉住一木球，使木球全部浸入水中，已知木球的密度是水的密度的35，木球体积为0.15米3，g=10N/kg，求：（1）水对球的浮力有多大？（2）绳对球的拉力有多大

Question

如图所示，容器底部用一根细绳拉住一木球，使木球全部浸入水中，已知木球的密度是水的密度的(3)/(5)，木球体积为0.15米³，g=10N/kg，求：
（1）水对球的浮力有多大？
（2）绳对球的拉力有多大？
（3）若细绳剪断后，小球静止时，露出水面的体积是多大？

Answer 1

（1）∵木球浸没在水中，
∴V_排=V=0.15m³，
木球受到的浮力：
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×0.15m³×10N/kg=1500N；
（2）木球的密度：
ρ_木=(3)/(5)ρ_水=(3)/(5)×1×10³kg/m³=0.6×10³kg/m³，
木球的重力：
G=mg=ρ_木Vg=0.6×10³kg/m³×0.15m³×10N/kg=900N，
∵G+F_拉=F_浮，
∴绳对木球的拉力：
F_拉=F_浮-G=1500N-900N=600N；
（3）木球静止时漂浮，木球受到的浮力：
F_浮′=G=900N，
∵F_浮=ρ_水V_排g，
此时排开水的体积：
V_排′=(F浮′)/(ρ水g)=(900N)/(1×103kg/m3×10N/kg)=0.09m³，
露出水面的体积：
V_露=V-V_排=0.15m³-0.09m³=0.06m³．
答：（1）水对球的浮力有1500N；
（2）绳对球的拉力有600N；
（3）若细绳剪断后，小球静止时，露出水面的体积是0.06m³．