Question

科技小组的同学用泡沫塑料和灯泡等物件制作了一个航标灯模型，如右图A所示．航标灯A总重4 N，A底部与浮子B用细绳相连．当水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升，使航标灯A静止时浸入水中的深度始终保持为5 cm，航标灯A排开水的质量为500 g、浮子B重0.5 N(不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦)．求：

(1)是多大？

(2)航标灯静止时，浮子B的体积应为多大？ (g取10 N/kg，ρ_水＝1.0×10³ kg/m³)

Answer

 (1) 500 Pa    (2) 1.5×10－4 m3.

【解析】【解析】
(1)A底部受到水的压强

p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m＝500 Pa

(2)A受到的浮力

F浮＝G排＝mg＝0.5 kg×10 N/kg＝5 N

A在重力、浮力和拉力作用下保持静止，则绳子对A的拉力为

F＝F浮－GA＝5 N－4 N＝1 N

B受到绳子的拉力F′＝F＝1 N

浮子在重力、浮力和拉力作用下保持静止，则B受到的浮力为

F′浮＝GB＋F′＝0.5 N＋1 N＝1.5 N

根据F浮＝ρgV排可得

浮子体积V＝F′浮/ρg＝＝1.5×10－4 m3.

试题