试题

一个实心正方体，体积为1.2×10^-3m³，重10N．用细绳吊着浸人盛水的容器中，有

1

3

的体积露出水面，此时容器中水面高度为30cm，如图所示．
求：（1）物体此时所受的浮力；
（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？

解：（1）此时正方体排开水的体积：
V_排=（1-

1

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）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=10N-8N=2N；
（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＞10N，
所以物体会上浮，最终漂浮在水面上．
答：（1）物体此时所受的浮力为8N；
（2）水对容器底部的压强为3000Pa； 
（3）绳子的拉力为2N； 
（4）剪断绳子后，物体最终漂浮在水面上．
解：（1）此时正方体排开水的体积：
V_排=（1-

1

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）V=

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×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=10N-8N=2N；
（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＞10N，
所以物体会上浮，最终漂浮在水面上．
答：（1）物体此时所受的浮力为8N；
（2）水对容器底部的压强为3000Pa； 
（3）绳子的拉力为2N； 
（4）剪断绳子后，物体最终漂浮在水面上．