如图物体A的体积VA=20厘米3,B的体积VB=10厘米3,用细绳连接后放在水里平衡时,绳上受到的拉力F拉=0.14牛.(g取10N/kg)求:
(1)物体A的密度
(2)将绳剪断后A露出水面的体积
(3)物体B落入水底后对容器的压力.
网友回答
解:(1)对物体A受力分析,受重力、浮力和拉力,三力平衡,有
ρAVAg=ρ水gVA-T
解得
=0.3×103kg/m3
(2)A露出水面后重新平衡,受重力和浮力,根据平衡条件,有
ρAVAg=ρ水gV排
解得:=6cm3;
故露出水面的体积为:20-6=14cm3;
(3)细线剪短前对物体B受力分析,受重力、浮力和拉力,三力平衡;
细线剪短后对物体B受力分析,受重力、浮力和支持力,三力平衡;
由于重力和浮力都不变,故支持力一定等于拉力,为0.14N;
根据牛顿第三定律,对容器的压力为0.14N;
答:1)物体A的密度为0.3×103kg/m3;
(2)将绳剪断后A露出水面的体积为14cm3;
(3)物体B落入水底后对容器的压力为0.14N.
解析分析:(1)对物体A受力分析,受重力、浮力和拉力,三力平衡,求解出重力后确定密度;
(2)A露出水面后重新平衡,受重力和浮力,根据平衡条件列式求解即可;
(3)细线剪短前后分别对物体B受力分析,根据平衡条件求解出物体B落入水底后受到的支持力,根据牛顿第三定律得到压力.
点评:本题是简单的三力平衡问题,同时也是联系初高中物理的好题,关键是多次受力分析,然后根据平衡条件、阿基米德原理列式求解.