Question

如图1所示，一个边长为10cm的立方体木块，下面用一段细线与木块相连，细线另一端固定在容器底（容器高比

如图1所示，一个边长为10cm的立方体木块，下面用一段细线与木块相连，细线另一端固定在容器底（容器高比细线与木块边长之和大得多）．现向容器中慢慢加水，如图2所示．若细线中的拉力用F表示，容器中水的深度用h表示．则图3可以正确描述拉力F随深度h变化的关系图象．（g=10N/kg）（1）图象中的A点对应木块在水中的位置是处于什么状态？（2）该木块浸没在水中所受的浮力为多少牛顿？（3）该木块的密度为多少？

Answer 1

（1）我们结合图3将木块的各个状态分解出来，OA过程就是水面上升到线刚好伸直，而此时线对木块没有拉力，如下图所示：

由此可知，此时为漂浮状态（F_浮=G）．
答：图象中的A点对应木块在水中的位置是处于漂浮状态．
（2）由分析可知，木块浸没在水中所受的浮力F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-3m³=10N，
答：该木块浸没在水中所受的浮力为10N．
（3）由图象可知，拉力为4N，则木块的重力G=F_浮-F=10N-4N=6N，
则木块的质量m=

G

g

=

6N

10N/kg

=0.6kg，
木块的密度ρ=

m

V

=

0.6kg

1×10?3m3

=0.6×10³kg/m³．
答：木块的密度为0.6×10³kg/m³．