Question

底面积为S₁的圆柱形容器内盛有适量密度为ρ的液体，在滑轮组的下方，悬挂一底面积为S₂的圆柱形物体A，此物体部分浸入液体中，如图所示。当绳的自由端被向上拉动距离s时（物体下表面一直保持在液体中），定滑轮对天花板的拉力的变化量为         。

Answer 1

试题考查知识点：浮力；滑轮组
思路分析：结合力的平衡、相互作用力、浸水法等知识分部分予以分析。
具体解答过程：

图1

如图1所示，当绳的自由端被向上拉动距离s时，物体上升距离为s ,而水面下降的距离为⊿h，则：

sS₂=⊿h（S₁-S₂）即⊿h=
而物体排水体积减少量为：⊿V_排=S₂（s+⊿h）=
物体受到的浮力减少量为：⊿F_浮=
绳端受到的拉力减少量为⊿F=×=

图2

 
如图2所示，定滑轮对天花板的拉力与天花板对定滑轮的拉力是相互作用力，大小相等，且F₀=2F,则定滑轮对天花板的拉力的变化量为：
⊿F₀=2⊿F=2×=
试题点评：这道题目比较难一些，没有具体的数据，只有严密的逻辑推导。