科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型(如图),总重为4N,A 底部与浮子B 用细绳相连.水位上升时,浮子B 下降;水位下降时,浮子B 上升,使航标灯

问题描述:

科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型(如图),总重为4N,A 底部与浮子B 用细绳相连.水位上升时,浮子B 下降;水位下降时,浮子B 上升,使航标灯静止时A 浸人水中的深度始终为5cm,排开水的质量为500g,浮子B重0.5N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,g=10N/kg)
求:(1)泡沫塑料A底部受到水的压强是多少?
(2)航标灯静止时,浮子B体积应为多大?
(3)浮子B的平均密度是多少.

(1)A底部受到水的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;
(2)航标灯静止时:
F浮A=G=0.5kg×10N/kg=5N;
A受到的绳子的拉力:
FA=F浮A-G=5N-4N=1N;
绳子对B向下的拉力:
FB=FA=1N,
浮子B受到的浮力:
F=GB+FB=0.5N+1N=1.5N
浮子B的体积为:
V=V=

F
ρg
=
1.5N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=1.5×10-4m3
(3)浮子B的平均密度:
ρ=
m
V
=
G
Vg
=
0.5N
1.5×10−4m3×10N/kg
≈0.33×103kg/m3
答:(1)泡沫塑料A底部受到水的压强是500Pa;
(2)航标灯静止时,浮子B体积应为1.5×10-4m3
(3)浮子B的平均密度约为0.33×103kg/m3