解:
(1)∵木块漂浮,
∴F浮=G木,
∵F浮=ρ水V排g,G木=ρ木V木g,
∴ρ水V排g=ρ木V木g,
∵木块总体积的
露出水面,1 5
∴V排=
V木,4 5
∴ρ木=
ρ水=4 5
×1×103kg/m3=0.8×103kg/m3;4 5
(2)如图,当细绳断裂时,F浮′+F最大=G木,
设此时木块排开水的体积为V排′,则:
ρ水V排′g+F最大=ρ木V木g,
即:1×103kg/m3×V排′×10N/kg+5N=0.8×103kg/m3×(0.1m)3×10N/kg,
解得:
V排′=3×10-4m3;
(3)因为绳可能承受的最大拉力为5N,因此在细绳断开后木块再次漂浮时,浮力增加5N,排开水体积增加:
由F浮=ρgV排可得,
△V排=
=△F浮
ρ水g
=0.0005m3,5N 1×103kg/m3×10N/kg
水面上升:
△h=
=△V排
S
=0.017m,0.0005m3
0.03m2
△p=ρg△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.017m=170Pa.
即:容器底受水的压强增大了170Pa.
答:(1)木块的密度为0.8×103kg/m3;
(2)当细绳断裂前一瞬间关闭阀门,此时木块排开水的体积为3×10-4m3;
(3)在细绳断开后木块再次漂浮时,容器底受到水的压强与断绳前的瞬间相比,容器底受水的压强增大了170Pa.