把体积为500cm3、重为4N的小球A放入盛水的容器中，球A静止时水深40cm．求：（1）容器底受到水的压强p...

问题详情：

把体积为500cm3、重为4N的小球A放入盛水的容器中，球A静止时水深40cm．

求：（1）容器底受到水的压强p是多少？

（2）小球A的密度ρA是多少？

（3）小球A受到的浮力F浮是多少？

（4）若取出A球，把另一个体积为600cm3、重为4.8N的木球B用细线系于容器底（如图所示），则细线受到的拉力F是多少？

【回答】

【分析】（1）已知水的深度和密度，利用p=ρ水gh计算容器底受到水的压强；

（2）利用G=mg求出小球的质量，再利用ρ=计算小球A的密度；

（3）比较小球和水的密度，根据物体浮沉条件判断小球在水中的状态，然后利用物体漂浮条件计算浮力大小；

（4）由图知，木球B浸没在水中，排开水的体积等于其自身体积，利用F浮=ρ水gV排求出木球所受浮力，然后对木球进行受力分析，利用力的合成计算拉力大小．

【解答】解：（1）容器底受到水的压强：

p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4×103Pa；

（2）小球A的质量：

mA===0.4kg，

小球A的密度：

ρA===0.8×103kg/m3；

（3）因为ρA＜ρ水，所以小球A将上浮最终漂浮在水面上，

球A静止时，其受到的浮力：F浮=GA=4N；

（4）木球B浸没在水中，则V排=VB=600cm3=600×10﹣6m3，

木球B所受浮力：F浮B=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×600×10﹣6m3=6N，

木球B受向下的重力、向下的拉力和向上的浮力，

根据力的平衡条件可得：GB+F拉=F浮B，

则拉力：F拉=F浮B﹣GB=6N﹣4.8N=1.2N．

答：（1）容器底受到水的压强P是4×103Pa；

（2）小球A的密度ρA是0.8×103kg/m3；

（3）小球A受到的浮力F浮是4N；

（4）细线受到的拉力F是1.2N．

【点评】此题是一道力学综合题，考查液体压强、密度、重力、浮力的计算，涉及到物体浮沉条件及其应用、力的合成与应用等，关键是通过比较小球和水的密度，根据物体浮沉条件判断小球在水中的状态．

知识点：物体的浮沉条件及应用

题型：计算题