科技小组的同学用泡沫塑料盒灯泡制作了一个航标灯模具，如图所示．航标灯A总重4N，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
物理答案 2023-04-28
问题描述：
科技小组的同学用泡沫塑料盒灯泡制作了一个航标灯模具，如图所示．航标灯A总重4N，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5cm，航标灯A排开水的质量为500g．浮子B重0.5N（不计绳重和摩擦，g=10N/kg）．求：
（1）航标灯A底部受到水的压强是多大？
（2）航标灯A静止时受到的浮力是多大？
（3）浮子B的体积为多大？
最佳答案：
（1）A底部受到水的压强：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500pa；
（2）航标灯A静止时，根据阿基米德原理可得，A受到的浮力：
FA浮=G排=m排g=0.5kg×10N/kg=5N；
（3）A在浮力、重力和拉力作用下保持静止，
则绳子对A的拉力：F=FA浮-GA=5N-4N=1N，
B受到绳子向下的拉力为：F′=F=1N，
B在浮力、重力和拉力作用下保持静止，
则浮子B受到的浮力：FB浮=GB+F′=0.5N+1N=1.5N，
由F浮=ρgV排得，浮子B的体积：VB=V排=
| FB浮 |
| ρ水g |
| 1.5N |
| 1×103kg/m3×10N/kg |
答：（1）航标灯A底部受到水的压强是500pa；
（2）航标灯A静止时受到的浮力是5N；
（3）浮子B的体积1.5×10-4m3．
2023-04-26
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