如图,物体A的体积VA=20厘米3,B的体积VB=10厘米3,用细绳连接后放在水里平衡时,绳上受到的拉力F拉=0.14牛。(g取10N/kg)求:
(1)物体A的密度
(2)将绳剪断后A露出水面的体积
(3)物体B落入水底后对容器的压力。
解析:
(1)对物体A受力分析,受重力、浮力和拉力,三力平衡,则有:
F浮=G+T,即:
ρ水gVA=ρAVAg+T;
解得:
ρA=0.3×103kg/m3;
(2)A露出水面后重新平衡,受重力和浮力,根据平衡条件,有
ρAVAg=ρ水gV排
解得:
V排6×10﹣6m3;
所以露出水面的体积为:
20×10﹣6m3﹣6×10﹣6m3=14×10﹣6m3=14cm3;
(3)细线剪短前对物体B受力分析,受重力、浮力和拉力,三力平衡;
细线剪短后对物体B受力分析,受重力、浮力和支持力,三力平衡;
由于重力和浮力都不变,故支持力一定等于拉力,为0.14N;
而压力与支持力是一对相互作用力,所以对容器的压力大小为0.14N;
故
(1)物体A的密度为0.3×103kg/m3;
(2)将绳剪断后A露出水面的体积为14cm3;
(3)物体B落入水底后对容器的压力为0.14N。
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