Question

【題目】用質量和體積均忽略不計的相同硬桿把長方體A和B分別固定后放入水中，B物體剛好浸沒，如圖甲所示。其中，A物體密度ρA=0.9g/cm3，高度hA=10cm，B物體底面積SB=100cm2，高度hB=8cm，重力GB=12N，則硬桿對B物體的作用力為_____N。把物體A、B取出，用一根不可伸長的輕質細繩連接后，重新放入水中（忽略水量損失），如圖乙；此時，細線拉直，水面比甲圖升高0.5cm，若甲圖中，硬桿對A的作用力為1.5N，容器底面積為500cm2，則乙圖中，B對容器底部的壓強為_____Pa。

Answer 1

【答案】4 300

【解析】

[1]圖甲中，物體B排開水的體積

物體B受到的浮力

因，所以，物體B受到豎直向上的浮力和硬桿對B的支持力、豎直向下的重力作用處于平衡狀態，由物體B受到的合力為零可得

則

硬桿對B物體的作用力是4N。

[2]由圖甲可知，A浸入水中的深度

物體A受到的浮力

物體A的重力

因

即，所以

即，則硬桿對A的作用力為支持力，其大小為1.5N，此時A物體受到豎直向上的浮力、和硬桿對B的支持力、豎直向下的重力作用處于平衡狀態，由物體A受到的合力為零可得

圖乙中，物體A和B受到的浮力增加量

把A和B看作一個整體，則B對容器底部的壓力

根據壓強公式

可得B對容器底部的壓強是300Pa。