如圖所示的裝置中,甲物體重5N,甲的底面積為20cm2,乙物體重3N,乙的體積為100cm3。甲、乙均保持靜止狀态。不計繩重,g取10N/kg。把乙物體浸沒在水中,甲、乙仍保持靜止狀态。(請畫出受力分析的示意圖)
求:(1)乙物體受到的浮力;
(2)繩子對甲物體的拉力;
(3)甲物體對水平地面的壓強。
解題思路:首先我們可以知道,在整個過程中,甲、乙都是靜止狀态,甲乙通過線相連接,就可以把甲乙兩個物體拆分開,乙受到的力有F浮,拉力F拉,G乙=3N,甲受到G甲=5N 拉力F拉,地面支持力F支
(1)乙受到的浮力,根據公式F浮=ρVg 乙體積為100cm3,水的密度ρ=1000kg/m3
F浮=1000kg/m3×100cm3×10N/kg=1N
(2)繩子是相連的,所以拉力相等,乙處于靜止狀态,處于受力平橫,繩子的拉力是豎直向上,浮力方向也是豎直向上,重力是豎直向下,
F浮 F乙=G乙 F拉=G乙-F浮
F拉=3N-1N=2N
(3)甲也處于受力平衡的狀态,拉力F拉方向豎直向上,支持力F支方向豎直向上大小等于F壓,重力G甲=5N
有G甲=F拉 F支 F支=G甲-F拉=5N-2N=3N=F壓
壓強P=F壓/S
P=3N/0.002m2=1500pa
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