践行者初中物理力学典题详解第188题

23.如图甲所示，将一个底面积为200cm²、重10N的薄壁型容器放到压力传感器上，在容器内放人一定量的水，将一个底面积为0.01m²的物体放入水中，用一个滑轮连接物体，在绳子自由端拉力下的作用下，物体由静止变为级慢上升。图乙为拉力F与物体下表面到容器底部距离h的变化图像。（不计滑轮重、绳重及摩擦)（ρ水=1.0x10³kg/m³)，求：

⑴物体受到的重力：

⑵物体完全浸没时受到的浮力:

⑶物体的体积;

⑷物体出水后，压力传感器受到的压力。

解析:1分析乙图可知:

1.1当h>0.1m时，F=9N恒定不变，

此时物体下表面已出水面，

所以T=2F=18N，

T'=18N，

G=T'=18N；

1.2当0<h<0. 05m时，F=4N，

此时物体完全浸没在水中，

对物体进行受力分析可知

F浮=G物-T'

=18N-8N

=10N，

所以V物=V排=F浮/ρ水g

=10N/1.0x10³kg/m³×10N/kg

=1×10⁻³m³；

1.3由乙图可知，当物体完全出水面后，

h水=0.1m，

又S容=200cm²=0.02m²，

所以V水=S容h水

=0.02m²×0.1m

=0.002m³，

所以G水=ρ水V水g

=1.0x10³kg/m³×10N/kg×0.002m³

=20N，

又G容=10N，

所以G总=G水+G容

=20N+10N

=30N，

所以压力传感器受到的压力为

F压=G总=30N。

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