Question

5．如圖所示裝置處于靜止狀態(tài)，兩個長方體物塊都是由同種材料制成的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，不計摩擦和繩重，以下說法正確的是（　　）

• A． 細繩的拉力為0.4N
• B． 物塊的密度為6×10³kg/m³
• C． 桌面受到的壓力為10.4N
• D． 向容器中加水裝置將不能平衡

Answer 1

分析 A、根據定滑輪的省力特點得出細繩的拉力；
B、G₂受重力、浮力和拉力作用，求出其浮力，根據阿基米德原理得出物體的體積，由密度公式計算出其密度；
C、桌面受到的壓力應該等于容器、水、G₂的總重減拉力（或容器、水的總重加浮力）；
D、根據漂浮的條件，可知物體所受浮力不變，從而可分析裝置是否能夠保持平衡．

解答 解：A、因為是定滑輪，所以細繩的拉力F=G₁=2N，故A錯誤；
B、由題意知，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；
則ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{G}_{2}}{gV}$=$\frac{2.4N}{10N/kg×8×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=3×10³kg/m³，故B錯誤；
C、將燒杯、水、G₂看做一個整體，其受豎直向上的拉力為2N，則燒杯對桌面的壓力F=G_總-F_拉=10N+2.4N-2N=10.4N，故C正確；
D、向容器中加水，由于G2的重力和拉力不變，所以所受浮力會不變，浸入水中的體積不會發(fā)生變化，整個裝置仍處于平衡狀態(tài)，故D錯誤．
故選C．

點評 本題是有關浮力知識的綜合題目，關鍵能夠正確分析物體所受的力，根據平衡條件計算出G2所受浮力是解決問題的關鍵，有關燒杯對桌面的壓力計算是該題的難點．