Question

【题目】如图是一个用浮筒、小灯泡和收放线装置A制作的航标灯模型，细线下端固定在水槽底部，航标灯总重4N，当水位上升时，A放线；水位下降时，A收线，从而使细线的拉力保持不变，航标灯静止时浸入水中的深度h始终为5cm，排开水的体积也始终为500cm3（不计线重和摩擦），当航标灯警示时，求：（水的密度ρ=1.0×103kg/m3；g=10N/kg）
（1）航标灯底部受到水的压强是多少？
（2）航标灯受到的浮力是多少？
（3）细线对航标灯的拉力为多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：航标灯底部受到水的压强：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa

（2）解：由ρ= 可得，排开水的体积：

m排=ρV排=1.0×103kg/m3×500×10﹣6m3=0.5kg，

由阿基米德原理可知，受到的浮力：

F浮=G排=m排g=0.5kg×10N/kg=5N

（3）解：航标灯静止时处于平衡状态，受到竖直向上的浮力，竖直向下的重力和绳子的拉力，

由力的平衡条件可得，细线对航标灯的拉力：

F=F浮﹣G=5N﹣4N=1N

【解析】（1）知道航标灯静止时浸入水中的深度，根据p=ρgh求出航标灯底部受到水的压强；（2）知道排开水的体积，根据m=ρV求出排开水的质量，根据阿基米德原理和G=mg求出受到的浮力；（3）航标灯静止时处于平衡状态，受到竖直向上的浮力，竖直向下的重力和绳子的拉力，根据力的平衡条件求出拉力．
【考点精析】认真审题，首先需要了解液体的压强的计算(液体内部压强的公式：p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意：h 指液体的深度，即某点到液面的距离)，还要掌握浮力大小的计算(浮力的公式为：F浮= G排 =ρ液gv排)的相关知识才是答题的关键．