题目内容
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，长方体泡沫塑料A受到的浮力是多少？
（3）航标灯静止时，细绳对长方体泡沫塑料A的拉力是多少？
（4）航标灯静止时，浮子B的体积是多少？
分析：（1）知道泡沫塑料A底部所处的深度和水的密度，利用液体压强公式求其受到的压强大小；
（2）知道航标灯静止时排开水的质量，利用阿基米德原理求航标灯受到的浮力；
（3）先对沫塑料A受力分析可知，泡沫塑料A的拉力等于泡沫塑料A受到的浮力减去航标灯模型的总重；
（4）航标灯静止时，浮子B受的浮力（竖直向上）等于竖直向下的重力加上拉力，而再利用阿基米德原理求浮子B的体积．
（2）知道航标灯静止时排开水的质量，利用阿基米德原理求航标灯受到的浮力；
（3）先对沫塑料A受力分析可知，泡沫塑料A的拉力等于泡沫塑料A受到的浮力减去航标灯模型的总重；
（4）航标灯静止时，浮子B受的浮力（竖直向上）等于竖直向下的重力加上拉力，而再利用阿基米德原理求浮子B的体积．
解答：解：（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排=0.5kg×10N/kg=5N；
（3）A受到的绳子的拉力：
FA=F浮A-G=5N-4N=1N；
（4）绳子对B向下的拉力为：FB=FA=1N，
浮子B受到的浮力为：F浮=GB+FB=0.5N+1N=1.5N
浮子B的体积为：
V=V排=
=
=1.5×10-4m3．
答：（1）泡沫塑料A底部受到水的压强是500Pa；
（2）航标灯静止受到的浮力是5N；
（3）航标灯静止时，细绳对长方体泡沫塑料A的拉力为1N；
（4）航标灯静止时，浮子B的体积为1.5×10-4m3．
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa；
（2）航标灯静止时：
F浮A=G排=0.5kg×10N/kg=5N；
（3）A受到的绳子的拉力：
FA=F浮A-G=5N-4N=1N；
（4）绳子对B向下的拉力为：FB=FA=1N，
浮子B受到的浮力为：F浮=GB+FB=0.5N+1N=1.5N
浮子B的体积为：
V=V排=
| F浮 |
| ρ水g |
| 1.5N |
| 1×103kg/m3×10N/kg |
答：（1）泡沫塑料A底部受到水的压强是500Pa；
（2）航标灯静止受到的浮力是5N；
（3）航标灯静止时，细绳对长方体泡沫塑料A的拉力为1N；
（4）航标灯静止时，浮子B的体积为1.5×10-4m3．
点评：本题考查了力的合成（力的平衡）、阿基米德原理、物体的浮沉条件（漂浮条件）、液体的压强计算，正确对浮子B进行受力分析是本题的关键．
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