Question

5．如图所示装置处于静止状态，两个长方体物块都是由同种材料制成的G₁=2N，G₂=2.4N，置于水平桌面的容器和水共重10N，G₂恰好有一半浸入水中，不计摩擦和绳重，以下说法正确的是（　　）

• A． 细绳的拉力为0.4N
• B． 物块的密度为6×10³kg/m³
• C． 桌面受到的压力为10.4N
• D． 向容器中加水装置将不能平衡

Answer 1

分析 A、根据定滑轮的省力特点得出细绳的拉力；
B、G₂受重力、浮力和拉力作用，求出其浮力，根据阿基米德原理得出物体的体积，由密度公式计算出其密度；
C、桌面受到的压力应该等于容器、水、G₂的总重减拉力（或容器、水的总重加浮力）；
D、根据漂浮的条件，可知物体所受浮力不变，从而可分析装置是否能够保持平衡．

解答 解：A、因为是定滑轮，所以细绳的拉力F=G₁=2N，故A错误；
B、由题意知，G₂所受的浮力F_浮=G₂-G₁=2.4N-2N=0.4N；
由F_浮=ρ_液gV_排得，
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-5m³；
V=2V_排=8×10^-5m³；
则ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{G}_{2}}{gV}$=$\frac{2.4N}{10N/kg×8×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=3×10³kg/m³，故B错误；
C、将烧杯、水、G₂看做一个整体，其受竖直向上的拉力为2N，则烧杯对桌面的压力F=G_总-F_拉=10N+2.4N-2N=10.4N，故C正确；
D、向容器中加水，由于G2的重力和拉力不变，所以所受浮力会不变，浸入水中的体积不会发生变化，整个装置仍处于平衡状态，故D错误．
故选C．

点评 本题是有关浮力知识的综合题目，关键能够正确分析物体所受的力，根据平衡条件计算出G2所受浮力是解决问题的关键，有关烧杯对桌面的压力计算是该题的难点．