Question

如圖甲所示，體積為200cm³的圓柱體A懸掛在細(xì)繩的下端靜止時，細(xì)繩對物體A的拉力為F₁；如圖乙所示，底面積為100cm²的圓臺形容器內(nèi)裝有適量的液體，放在水平桌面上，將圓柱體A浸沒在圓筒形容器內(nèi)的液體中靜止時，容器內(nèi)的液面升高了1.5cm，液體對容器底部的壓力增加了1.8N，此時細(xì)繩對物體A的拉力為F₂，且F₁與F₂之比為3：2，g取10N/kg．則拉力F₂的大小是________ N．

Answer 1

4.8
分析：①在甲圖中，細(xì)繩對物體A的拉力F₁等于物體的重力；在乙圖中，細(xì)繩對物體A的拉力F₂等于物重和受到的液體浮力之差；根據(jù)重力計算公式和阿基米德原理，可以得到物體與液體密度之比；
②已知容器的底面積，物體浸沒在液體中，液體對容器底部的壓力增加了1.8N，由此得到液體對容器底增加的壓強(qiáng)；已知液體增加的深度和壓強(qiáng)，可以得到液體的密度，進(jìn)而得到物體的密度；
③已知物體的體積和密度，可以得到物重，等于拉力F₁；已知拉力F₁和F₂之比，可以得到拉力F₂．
解答：
在甲圖中，細(xì)繩對物體A的拉力F₁=G=ρgV
在乙圖中，細(xì)繩對物體A的拉力F₂=G-F_浮=ρgV-ρ_液gV=（ρ-ρ_液）gV
所以===
解得=；
液體對容器底的壓強(qiáng)增加了△P===180Pa
液體的密度為ρ_液===1.2×10³kg/m³
所以物體的密度為ρ=3ρ_液=3×1.2×10³kg/m³=3.6×10³kg/m³；
物體受到的拉力F₁=G=ρgV=3.6×10³kg/m³×10N/kg×2×10^-4_m3=7.2N
所以拉力F₂=×7.2N=4.8N．
故答案為：4.8．
點(diǎn)評：此題綜合應(yīng)用了質(zhì)量、重力、壓強(qiáng)、浮力的公式及其變形，解題的關(guān)鍵是根據(jù)前后兩次拉力的比例關(guān)系得到物體與液體的密度關(guān)系，進(jìn)一步得出具體的密度值．