题目
如图甲,将一重为8N的物体A放在装有适量水的杯中,物体A漂浮于水面,浸入水中的体积占总体积的 ,此时水面到杯底的距离为20cm.如果将一小球B用体积和重力不计的细线系于A下方后,再轻轻放入该杯水中,静止时A上表面与水面刚好相平,如图乙.已知小球B的密度ρ=1.8×103g/m3 , g=10N/kg.求:
(1)
在甲图中杯壁上距杯底8cm处O点受到水的压强.
(2)
甲图中物体A受到的浮力.
(3)
物体A的密度.
(4)
小球B的体积.
答案: 解:O点的深度h=20cm-8cm=12cm=0.12m, 则pO=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa.
解:因为A漂浮在水中,所以F浮=GA=8N;
解:根据F浮=ρ水gV排 得:V排= F浮ρ水g = 8N1.0×103kg/m3×10N/kg =8×10-4m3; 已知浸人水中的体积占总体积的 45 ,则物体A的体积VA= 54 V排= 54 ×8×10-4m3=1×10-3m3; 根据G=mg=ρVg可得A的密度:ρA= GAVAg = 8N1×10−3m3×10N/kg =0.8×103kg/m3;
解:图乙中A、B共同悬浮:则F浮A+F浮B=GA+GB 根据F浮=ρ水gV排 和G=mg=ρVg 可得:ρ水g(VA+VB)=GA+ρBgVB, 所以,VB= ρ水gVA−GA(ρB−ρ水)g = 1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3−8N(1.8×103kg/m3−1.0×103kg/m3)×10N/kg =2.5×10-4m3.