Question

【題目】某校課外科技小組的同學為測量暴雨過后渾濁江水的密度，設計了如圖所示的一套裝置：A是彈簧測力計，B是邊長為0.1m的均勻正方體浮子，C是底面積為、高為60cm、重為5N的圓柱形容器，D是一固定在容器底部的輕質定滑輪。彈簧測力計和正方體浮子之間用一輕質無伸縮的細線通過滑輪相連接（不考慮繩重和滑輪的摩擦），按圖中所示，浮子B浸沒在清水中時，容器中水的深度為20cm，測力計A的示數為5N，若將容器中的清水換為同體積的渾水，彈簧測力計用拉力使浮子B浸沒在渾水中，容器對桌面的壓強變化了200Pa。求：

（1）浮子B的重力為多大？

（2）渾水的密度。

Answer 1

【答案】（1）5N；（2）

【解析】

(1)測力計A的示數為5N，從圖中可以看到，這是一個定滑輪，細線拉浮子B的拉力大小等于測力計A的示數，浮子B處于平衡狀態，受力平衡，可得到

浮子B受到的浮力大小是

可得到

(2)浮子B的體積

水的體積是

定滑輪質量不計，圖中裝清水時，測力計A的示數

容器對桌面的壓力

把容器中的清水換成同體積的渾水，容器對桌面的壓力是

因為渾水的密度大于清水的密度，且容器中液體的體積大于木塊排開液體的體積，所以從上面的式子可知，則壓力的變化量

根據可知壓力變化量

可得

即

解得

答：(1)浮子B的重力為5N；(2)渾水的密度是。