Question

5．如圖所示裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩個(gè)長(zhǎng)方體物塊都是由同種材料制成的G₁=2N，G₂=2.4N，置于水平桌面的容器和水共重10N，G₂恰好有一半浸入水中，不計(jì)摩擦和繩重，以下說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 細(xì)繩的拉力為0.4N
• B． 物塊的密度為6×10³kg/m³
• C． 桌面受到的壓力為10.4N
• D． 向容器中加水裝置將不能平衡

Answer 1

分析 A、根據(jù)定滑輪的省力特點(diǎn)得出細(xì)繩的拉力；
B、G₂受重力、浮力和拉力作用，求出其浮力，根據(jù)阿基米德原理得出物體的體積，由密度公式計(jì)算出其密度；
C、桌面受到的壓力應(yīng)該等于容器、水、G₂的總重減拉力（或容器、水的總重加浮力）；
D、根據(jù)漂浮的條件，可知物體所受浮力不變，從而可分析裝置是否能夠保持平衡．

解答 解：A、因?yàn)槭嵌ɑ�輪，所以�?xì)繩的拉力F=G₁=2N，故A錯(cuò)誤；
B、由題意知，G₂所受的浮力F_浮=G₂-G₁=2.4N-2N=0.4N；
由F_浮=ρ_液gV_排得，
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-5m³；
V=2V_排=8×10^-5m³；
則ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{G}_{2}}{gV}$=$\frac{2.4N}{10N/kg×8×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=3×10³kg/m³，故B錯(cuò)誤；
C、將燒杯、水、G₂看做一個(gè)整體，其受豎直向上的拉力為2N，則燒杯對(duì)桌面的壓力F=G_總-F_拉=10N+2.4N-2N=10.4N，故C正確；
D、向容器中加水，由于G2的重力和拉力不變，所以所受浮力會(huì)不變，浸入水中的體積不會(huì)發(fā)生變化，整個(gè)裝置仍處于平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題是有關(guān)浮力知識(shí)的綜合題目，關(guān)鍵能夠正確分析物體所受的力，根據(jù)平衡條件計(jì)算出G2所受浮力是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，有關(guān)燒杯對(duì)桌面的壓力計(jì)算是該題的難點(diǎn)．