Question

【題目】如圖所示，用細繩系住體積為3×10-4m3的物體A，使它豎直下垂且全部浸入水中靜止，此時繩子的拉力是1.5N，容器和水的總質量是0.7kg，容器與水平桌面的接觸面積是100cm2。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求 :

（1）物體A受到的浮力；

（2）物體A的密度；

（3）容器對桌面的壓強。

Answer 1

【答案】(1) 3N (2)1.5×103kg/m3 (3) 1×103Pa

【解析】（1）物體所受的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×3×10-4 m3 =3N；

（2）由于物體處于靜止狀態(tài)，受力平衡，則GA =F浮+F拉=3N+1.5N=4.5N，質量為mA =GA/g=4.5N/10N/kg=0.45kg；則物體的密度ρA =mA/V =0.45kg/3×104m3=1.5×103 kg/m3 ；

（3）容器內水和容器的重力：G′=m′g=0.7kg×10N/kg=7N，以容器、水以及物體作為整體研究，受力平衡，桌面受到的壓力大小為：F=G′+F浮 =7N+3N=10N，所以容器對桌面的壓強：p=F/S=10N/100×104m2=1000Pa。