Question

19．科技小組的同學(xué)用長方體泡沫塑料A、三腳架和燈泡等制作了一個航標燈模型（如圖），總重為4N，A底部與浮子B用細繩相連．水位上升時，浮子B下降；水位下降時，浮子B上升，使航標燈靜止時A浸入水時的深度始終為5cm，排開水的質(zhì)量為500g，浮子B重0.5N（不計繩重和繩與滑輪間的摩擦），泡沫塑料A底部受到水的壓強是500Pa，航標燈靜止時，浮子B體積應(yīng)為1.5×10^-4m³．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道泡沫塑料A底部所處的深度和水的密度，利用液體壓強公式求其受到的壓強大��；
（2）航標燈靜止時，浮子B受的浮力（豎直向上）等于豎直向下的重力加上拉力，而拉力等于泡沫塑料A受到的浮力減去航標燈模型的總重，再利用阿基米德原理求浮子B的體積．

解答 解：（1）A底部受到水的壓強：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.05m=500Pa；
（2）A受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=0.5kg×10N/kg=5N，
A對繩子的拉力：F=F_浮-G_A=5N-4N=1N，
B受到的浮力：F_浮′=G_B+F=0.5N+1N=1.5N，
由F_浮=ρV_排g得：
B的體積V_B=$\frac{{F}_{浮}′}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.5N}{1.0×{10}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.5×10^-4m³．
故答案為：500Pa；1.5×10^-4m³．

點評 本題考查了力的合成（力的平衡）、阿基米德原理、物體的浮沉條件（漂浮條件）、液體的壓強計算，涉及到兩次對物體進行受力分析，綜合性強，屬于難題．