如图甲所示,将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线栓在个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平。在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,(g取10N/kg)求:
①木块重力是多少?
②细线对木块的最大拉力是多少?
解析:
①由图像可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900Pa,此时木块的重力等于木块受到的浮力,也等于下表面受到水向上的压力,则
G=F浮=F下表面
=p下表面S=900Pa×0.01m2
=9N
②直到木块上表面与水面相平时,木块受到的浮力最大。由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力为:
F拉=F浮﹣G
=15N﹣9N
=6N,
故
①木块重力是9N;
②细线对木块的最大拉力是6N。
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