用长方体泡沫塑料、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型A,A部分总重为4N,A底部与浮子B用细绳相连.某时刻航标灯静止时,长方体泡沫塑料浸入水中的深度为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取10N/kg),下列正确的( )
A、当水位上升时,B也向上运动,泡沫塑料A平衡时浸入水中的深度也会增加
B、水位在正常使用范围内上升和下降时,泡沫塑料A静止平衡后,底部受到水的压强总是50Pa
C、浮子B受到的浮力为1N
D、航标灯静止时,浮子B体积应为1.5×10-4m3
解析:当水位上升时,A排开水的体积增加,使浮力增大,而B受到的浮力不变,从而A上升,B下降。所以选项A是错误的;
A静止时,受力情况是:重力、向下的拉力(大小等于B受到的浮力)、竖直向上的浮力。且:F浮=GA+F拉,可见,在一定范围内,浮力大小不变,故其排开水的体积不变,浸入水中的深度也不变。故压强为:
P=ρgh=1.0×103×10×5×10-2=500(Pa)
可见选项B错误;
A受到的浮力为:
F浮=m排g=500×10-3×10=5(N)
据上分析可知,B受到的浮力:
F浮’=GB+F拉=GB+F浮-GA
=0.5+5-4=1.5(N),所以选项C错误;
浮子B的体积为:
VB=F浮’/(ρ水g)=1.5/(1.0×103×10)
=1.5×10-4(m3)
可见选项D正确。
综上所述,正确答案为D
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