践行者初中物理力学典题详解第243题

4.(2015·四川南充) 如图所示，用细绳系住体积为3×10⁻⁴m³的物体A，使它竖直下垂且全部浸入水中静止，此时绳子的拉力是1.5N，容器和水的总质量是0.7kg，容器与水平桌面的接触面积是100cm²。（ρ水=1.0×10³kg/ m³，g=10N/kg）求：

(1)物体A受到的浮力；

(2)物体A的密度；

(3)容器对桌面的压强。

解析:1当物体A全部浸入水中静止时，

因为V排=VA=3×10⁻⁴m³，

所以F浮=ρ水gVA，

=1×10³kg/m³×10N/kg×3×10⁻⁴m³

=3N；

2对物体A进行受力分析，

可知它共受到以下三个力:

①重力GA↓，

②浮力F浮=3N↑，

③拉力F=1.5N↑，

由平衡条件可知:GA=F浮+F

=3N+1.5N=4.5N，

则mA=GA/g

=4.5N/10N/kg=0.45kg，

ρA=mA/VA

=0.45kg/3×10⁻⁴m³

=1.5×10³kg/m³；

3由题意可知:

①m容+m水=0.7kg，

则G容+G水=(m容+m水)

=0.7kg×10N/kg=7N，

②S容=100cm²=100×10⁻⁴m²，

则F压=G容+G水+GA-F

=G容+G水+F浮

=7N+3N=10N，

p=F压/S容

=10N/100×10⁻⁴m²

=1000Pa。

答：(1)物体A受到的浮力为3N；(2)物体A的密度为1.5×103kg/m3；(3)容器对桌面的压强为1000Pa。

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