如图所示，一个实心正方体，体积为1.2×10-3m3，重24N，用细绳吊着浸入盛水的容器中，有13的体积露出水面，此时容器中水面高度为30cm，求：（1）物体受到的浮力；（2）水对容器底部的压

Question

如图所示，一个实心正方体，体积为1.2×10^-3m³，重24N，用细绳吊着浸入盛水的容器中，有(1)/(3)的体积露出水面，此时容器中水面高度为30cm，求：

（1）物体受到的浮力；
（2）水对容器底部的压强；
（3）绳子的拉力；
（4）剪断绳子后，物体最终是沉在水底、悬浮在水中、还是漂浮在水面？

Answer 1

（1）此时正方体排开水的体积：
V_排=（1-(1)/(3)）V=(2)/(3)×1.2×10^-3m³=0.8×10^-3m³，
物体此时所受的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.8×10^-3m³=8N；
（2）水对容器底部的压强：
p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.3m=3000Pa；
（3）绳子的拉力：
F_拉=G-F_浮=24N-8N=16N；
（4）当物体全部浸没水中时所受浮力：
F_浮′=ρ_水gV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.2×10^-3m³=12N<24N，
所以物体会下沉，最终沉在水底．
答：（1）物体受的浮力为8N；
（2）水对容器底部的压强为3000Pa； 
（3）绳子的拉力为16N； 
（4）剪断绳子后，物体最终最终沉在水底．