如图所示,用细线把木块系在容器的底部,然后向容器内注水.当木块有一半体积浸在水中时,线对木块的拉力为5N;当木块浸没在水中时,线对木块的拉力为30N.则木块的质量为多少?

问题描述:

如图所示,用细线把木块系在容器的底部,然后向容器内注水.当木块有一半体积浸在水中时,线对木块的拉力为5N;当木块浸没在水中时,线对木块的拉力为30N.则木块的质量为多少?

当木块的一半体积浸没在水中时,绳对木块的拉力是5N:
则F-G=5N,即ρg

1
2
V-G=5N------①
当木块全部浸没在水中时,绳对木块的拉力是30N:则
F′-G=30N,即ρgV-G=30N------②
用②-①得:F′-F=25N,
则 ρgV-ρg
1
2
V=25N,
所以:ρg
1
2
V=25N,
V=
25N×2
1×103kg/m3×9.8N/kg
≈5×10-3m3 ---------③
将③代入②得:1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-3m3-G=30N,则49N-G=30N,得出G=19N;
根据公式G=mg得:
m=
G
g
=
19N
9.8N/kg
≈2kg.
答:木块的质量为2kg.