Question

科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型（如图），总重为4N，A底部与浮子B 用细绳相连。水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升，使航标灯静止时A浸入水中的深度始终为5cm，排开水的质量为 500g，浮子B重0.5N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）（g=10N/kg）
（1）画出浮子B的受力示意图，并标明所受力的名称。
（2）泡沫塑料A底部受到水的压强是多少？
（3）航标灯静止时，浮子B体积应为多大？

Answer 1

解：
（1）

（2）A底部受到水的压强 p=pgh=1.0×10³ kg/m³×10N/kg×0.05m=500Pa；
（3）A受到的浮力F_浮=G_排=m_排g=0.5kg×10N/kg＝5N，A对绳子的拉力F=F浮-GA =5N-4N=1N，B受到的浮力，F_浮=G_B+F=0.5N+1N=1.5 N，B的体积1.5×10^－4m³。