Question

【題目】科技小組的同學(xué)用泡沫塑料盒燈泡制作了一個(gè)航標(biāo)燈模具，如圖所示。航標(biāo)燈A總重4N，A底部與浮子B用細(xì)繩相連。當(dāng)水位上升時(shí)，浮子B下降；水位下降時(shí)，浮子B上升，使航標(biāo)燈A靜止時(shí)浸入水中的深度始終保持為5cm，航標(biāo)燈A排開水的質(zhì)量為500g。浮子B重0.5N（不計(jì)繩重和摩擦，g=10N/kg）。

求：

（1）航標(biāo)燈A底部受到水的壓強(qiáng)是多大？

（2）航標(biāo)燈A靜止時(shí)受到的浮力是多大？

（3）浮子B的體積為多大？

Answer 1

【答案】（1）500Pa；（2）5N；（3）1.5×10-4m3

【解析】

（1）．航標(biāo)燈A底部受到水的壓強(qiáng)為：

；

（2）．航標(biāo)燈A靜止時(shí)，根據(jù)阿基米德原理可得，A受到的浮力為：

；

（3）．A在浮力、重力和拉力作用下保持靜止，因此受力平衡，則繩子對(duì)A的拉力為：

F=FA浮-GA=5N-4N=1N

B受到繩子向下的拉力為：

F′=F=1N

B在浮力、重力和拉力作用下保持靜止，則浮子B受到的浮力：

FB浮=GB+F'=0.5N+1N=1.5N

由阿基米德原理可得：

。

答：（1）．航標(biāo)燈A底部受到水的壓強(qiáng)是500Pa；

（2）．航標(biāo)燈A靜止時(shí)受到的浮力是5N；

（3）．浮子B的體積為1.5×10-4m3。