Question

【題目】將邊長都為10cm的正方體物塊A和B用輕質細線連接在一起放入液體中，A露出液面的體積是它自身體積的，B上表面距容器底40cm，如圖甲所示。當把細線輕輕剪斷，最后A漂浮在液面上靜止，且A露出液面的體積是它自身體積的，B沉到容器底后靜止（物塊B與容器底沒有緊密接觸），如圖乙所示。已知物塊A所受重力為6N，求：

(1)物塊A的密度是多少？

(2)物塊B受到的浮力是多少N？

(3)圖乙中物塊B對容器底部的壓強是多少Pa？

(4)從圖甲位置下落到圖乙位置的過程中物塊B的重力做功是多少J？

Answer 1

【答案】(1) ；(2)18N；(3)600Pa；(4)7.2J

【解析】

(1)物體A的重力為

又因為物體A的重力為6N所以物體A的密度為

(2) 物塊A漂浮在水面上時，受到的浮力為

又因為漂浮時，浮力與重力二力平衡，所以可以解得液體的密度為

所以物塊B所受的浮力為

(3)圖甲中，A和B懸浮，故二者組合的整體受力平衡，可得

又因為A與B體積相同，所以B的密度為

所以B的重力為

又因B此時三力平衡，且B對地面的壓力等于地面對B的支持力，所以B對地面的壓力為

根據壓強公式，B對容器底部的壓強為

(4)重力對B做的功為

答：(1)物塊A的密度是。

(2)物塊B受到的浮力是18N。

(3)圖乙中物塊B對容器底部的壓強是600Pa。

(4)從圖甲位置下落到圖乙位置的過程中物塊B的重力做功是7.2J。