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如图所示,将一个体积为、重6N的木块用细线系在底面积为的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:(g=10N/kg)(1)木块浸没在水中受到的浮力。(2)剪断细线后

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如图所示,将一个体积为、重6N的木块用细线系在底面积为的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:(g=10N/kg)

(1)木块浸没在水中受到的浮力。
(2)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积多大?
(3)木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减小了多少?
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▼优质解答
答案和解析
【分析】(1)木块排开水的体积、液体密度已知,所以由阿基米德原理可求木块浸没在水中受到的浮力。
(2)若木块露出水面静止,则木块漂浮,此时木块的重力等于受到的浮力,由阿基米德原理可求木块浸没在水中的体积,则可得出木块露出水面的体积。
(3)木块露出水面后排开水的体积减少,水面下降,所以水对容器底部的压强减少,减小的压强为,确定水面减小高度后可求解。
(1)由阿基米德原理可得木块浸没在水中受到的浮力为:
  N
(2)剪断细线后,木块静止在水面时,即漂浮在水面,所以木块受到的浮力等于木块的重力,N。则由阿基米德原理可得此时木块浸没在水中的体积为:
  
所以木块露出水面的体积为:
  
(3)剪断绳,木块静止在水面后,水面减小的高度为:
  m
由液体压强公式可得木块露出水面处于静止后,水对容器底减小的压强为:
  Pa
答:(1)木块浸没在水中受到的浮力为10N;(2)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积为;(3)木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减小了100Pa。
【点评】对于水面高度变化引起水对容器底部压强变化时,变化的压强可通过以下简单证明理
设水面距容器底高度,此时水对容器底的压强
水面高度变化后水面距容器底的高度,此时水对容器底的压强
所以容器底变化的压强:
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