Question

【题目】如图甲所示，为了打捞铁牛，有个名叫怀丙的和尚让人们用两艘大船装满泥沙，用铁索将铁牛拴到大船上，然后卸掉船里的泥沙，随着船逐渐上浮，铁牛在河底淤泥中被拉了出来。为了模拟该情景，如图乙所示一个上宽下窄的容器 A，将物体B 放在下部分的上方，恰好将其盖住， 形成一个密闭空间，模拟铁牛陷入淤泥中，同时消除了大气压的影响。用细绳将容器 C 与物体B 相连，容器 C 中盛有水，在容器 A 的上部分中注水，直到细绳拉直但无拉力，水未进入到下部分，如图丙所示。其中 SA1=320cm2，SB=SA2=40cm2，hA2=3cm， h 水=h 绳=hB=10cm。接下来将水从容器 C 中抽到到容器 A 中，在此的过程中细绳对物体 B 的拉力与抽出水的质量的关系如图丁所示，容器A 中水始终无溢出，F1-F2=14N，m2-m1=0.8kg，（ρ水=1×103kg/m3，容器 C 重力忽略不计）。求：

（1）图丙中水对 C 容器底部的压强为多少 Pa？

（2）当物体B 浸没在水中时受到的浮力为多少N？

（3）物体 B 的密度为多少 kg/m3？

（4）当物体 B 下表面与容器 A 上部分底面相距 8cm 时，此时从 C 容器中抽出了多少 kg 的水？

Answer 1

【答案】1000Pa；0N或4N；；1.28kg

【解析】

(1)图丙中水对 C 容器底部的压强

(2)物体B恰好盖住下部分的上方， 形成一个密闭空间，下表面没有浸在液体中，此时浮力的大小

物体B的体积

物体B起来离开下部分时，受到的浮力

(3)由题可知，物体B受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力，则

当物体B离开上部分的底部，则F拉不变

物体 B 的密度

(4)抽出质量m1的水

抽出质量m2的水

两式相减得

因为此过程，容器C中水减少，GC变小，同时容器A增加等体积的水，所以容器A中水深变化

则当物体 B 下表面与容器 A 上部分底面相距 8cm 时，此时从 C 容器中抽出水的体积

抽出水的质量

答：(1)图丙中水对 C 容器底部的压强为；

(2)当物体B 浸没在水中时受到的浮力为或；

(3)物体 B 的密度为；

(4)当物体 B 下表面与容器 A 上部分底面相距 8cm 时，此时从 C 容器中抽出了的水。