问题描述:
用一根承受一定拉力的绳子,将一长方体木块系于一柱形容器的底部,如图所示。向容器中注水,当木块露出水面部分的体积与浸入水中的体积之比为1:4时,绳子受到的拉力是木块重力的;若将露出水面的部分切除后,木块静止时,容器底部所受水的压强改变了196Pa。已知柱形容器的底面积是,求木块的密度和体积。____
最佳答案:
【分析】本题的第一句话说明绳子所能承受的拉力是有限的,暗示绳子可能会断的。
本题中,将露出水面部分切除后,液面高低应不变,怎么题中说水对容器底的压强改变了呢?
综合以上说明:当将木块露出水面部分切除掉的一瞬间,由于木块的重力减小,所受浮力不变,故细线所受拉力增大了。从而细线断开,木块上浮一些,水面下降,使水对容器底部的压强变小。木块最终是处于漂浮状态的。1、
设木块的密度为ρ,体积为V,则:
木块开始排开水的体积
根据木块所受重力G、拉力、浮力三个力平衡得,(其中)
即 所以
当将木块露出水面部分切除后,容器底部所受水的压强改变了。说明细线被拉断,木块上浮至漂浮,水面下降。即水对容器底部的压强减小了196Pa。
设水面下降△h,则
木块露出水面的体积
木块最终漂浮时,,即
。而。即
。得
答:木块的密度为,体积为。
【点评】解此题的关键是找出其中的一个隐含条件,就是绳子承受的拉力是有限的,说明绳子是会断的,只有理解了这句话,此题才能求解,否则此题无从下手,解物理题一定要注意关键词或关键句的含义。