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(1)此時(shí)浮筒B所受浮力為多少N?
(2)浮筒B的質(zhì)量是多少kg?
分析:(1)根據(jù)題意求出閥門C剛好被拉開時(shí)浮子浸入水中的深度,根據(jù)體積公式求出排開水的體積,根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力;
(2)以B為研究對象,受力分析,根據(jù)力的平衡條件得出等式;以C為研究對象,受力分析,再根據(jù)力的平衡條件得出等式;根據(jù)力的相互作用得出等式即可求出浮筒B的質(zhì)量.
解答:解:(1)設(shè)浮子B浸入水中的深度為h時(shí),閥門C剛好被拉開,
則h=H-l-d=41.5cm-10cm-1.5cm=30cm,
浮筒B排開水的體積:
V=SBh=80cm2×30cm=2400cm3=2.4×10-3m3,
∴此時(shí)浮筒B所受到的浮力:
FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.4×10-3m3=24N;
(2)以B為研究對象,受力分析如圖甲所示:
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則F=GB+F,
以C為研究對象,受力分析如圖乙所示
F?=F,
∵F=F?,
∴F=GB+F,ρgSBh=mBg+ρgSC(h+l),
即24N=mB×10N/kg+1.0×103kg/m3×10N/kg×55×10-4m2×(30×10-2m+10×10-2m),
解得:mB=0.2kg.
答:(1)此時(shí)浮筒B所受浮力為24N;
(2)浮筒B的質(zhì)量是0.2kg.
點(diǎn)評:本題考查了學(xué)生對阿基米德原理、同一直線上力的合成的了解與掌握,求出浮筒B排開水的體積是本題的突破口,靈活運(yùn)用公式是關(guān)鍵.
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