题目内容
科技小组的同学用泡沫塑料和灯泡等物件制作了一个航标灯模型，如右图A所示．航标灯A总重4 N，A底部与浮子B用细绳相连．当水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升，使航标灯A静止时浸入水中的深度始终保持为5 cm，航标灯A排开水的质量为500 g、浮子B重0.5 N(不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦)．求：
(1)是多大？
(2)航标灯静止时，浮子B的体积应为多大？ (g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)
【答案】
(1) 500 Pa (2) 1.5×10－4 m3.
【解析】解：(1)A底部受到水的压强
p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m＝500 Pa
(2)A受到的浮力
F浮＝G排＝mg＝0.5 kg×10 N/kg＝5 N
A在重力、浮力和拉力作用下保持静止，则绳子对A的拉力为
F＝F浮－GA＝5 N－4 N＝1 N
B受到绳子的拉力F′＝F＝1 N
浮子在重力、浮力和拉力作用下保持静止，则B受到的浮力为
F′浮＝GB＋F′＝0.5 N＋1 N＝1.5 N
根据F浮＝ρgV排可得
浮子体积V＝F′浮/ρg＝
＝1.5×10－4 m3.
试题点评：本试题考查的是浮力的综合计算。先根据p＝ρgh计算出A底部受到水的压强，浮子在重力、浮力和拉力作用下保持静止，则B受到的浮力为F′浮＝GB＋F′＝1.5 N
根据公式V＝F′浮/ρg计算出浮子B的体积。
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