科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型(如图),总重为4N,A 底部与浮子B

科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型(如图),总重为4N,A 底部与浮子B 用细绳相连.水位上升时,浮子B 下降;水位下降时,浮子B 上升,使航标灯静止时A 浸人水中的深度始终为5cm,排开水的质量为500g,浮子B重0.5N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,g=10N/kg)
求:(1)泡沫塑料A底部受到水的压强是多少?
(2)航标灯静止时,浮子B体积应为多大?
(3)浮子B的平均密度是多少.
爱笑的小妖精 1年前 已收到1个回答 举报

womanlau 春芽

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解题思路:(1)知道泡沫塑料A底部所处的深度和水的密度,利用液体压强公式求其受到的压强大小;
(2)知道航标灯静止时排开水的质量,利用阿基米德原理求航标灯受到的浮力;然后对沫塑料A受力分析可知,泡沫塑料A的拉力等于泡沫塑料A受到的浮力减去航标灯模型的总重;航标灯静止时,浮子B受的浮力(竖直向上)等于竖直向下的重力加上拉力,而再利用阿基米德原理求浮子B的体积;
(3)已知浮子的重,根据G=mg求出其质量,再根据密度公式求出浮子B的平均密度.

(1)A底部受到水的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;
(2)航标灯静止时:
F浮A=G=0.5kg×10N/kg=5N;
A受到的绳子的拉力:
FA=F浮A-G=5N-4N=1N;
绳子对B向下的拉力:
FB=FA=1N,
浮子B受到的浮力:
F=GB+FB=0.5N+1N=1.5N
浮子B的体积为:
V=V=
F浮
ρ水g=[1.5N
1.0×103kg/m3×10N/kg=1.5×10-4m3
(3)浮子B的平均密度:
ρ=
m/V]=[G/Vg]=
0.5N
1.5×10−4m3×10N/kg≈0.33×103kg/m3
答:(1)泡沫塑料A底部受到水的压强是500Pa;
(2)航标灯静止时,浮子B体积应为1.5×10-4m3
(3)浮子B的平均密度约为0.33×103kg/m3

点评:
本题考点: 液体的压强的计算;密度的计算;力的合成与应用;阿基米德原理.

考点点评: 本题考查了力的合成(力的平衡)、阿基米德原理、物体的浮沉条件(漂浮条件)、密度公式、液体的压强计算,正确对浮子B进行受力分析是本题的关键.

1年前

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