试题

题目：
青果学院（2012·门头沟区二模）如图甲所示，体积为200cm3的圆柱体A悬挂在细绳的下端静止时，细绳对物体A的拉力为F1；如图乙所示，底面积为100cm2的圆台形容器内装有适量的液体，放在水平桌面上，将圆柱体A浸没在圆筒形容器内的液体中静止时，容器内的液面升高了1.5cm，液体对容器底部的压力增加了1.8N，此时细绳对物体A的拉力为F2，且F1与F2之比为3：2，g取10N/kg．则拉力F2的大小是
4.8
4.8
 N．
答案
4.8

解：
在甲图中，细绳对物体A的拉力F1=G=ρgV
在乙图中，细绳对物体A的拉力F2=G-F浮=ρgV-ρ液gV=（ρ-ρ液）gV
所以
F1
F2
=
ρgV
(ρ-ρ液)gV
=
ρ
ρ-ρ液
=
3
2

解得
ρ
ρ液
=
3
1
；
液体对容器底的压强增加了△P=
△F
S
=
1.8N
1×10-2m2
=180Pa
液体的密度为ρ液=
△P
gh
=
180Pa
10N/kg×0.015m
=1.2×103kg/m3
所以物体的密度为ρ=3ρ液=3×1.2×103kg/m3=3.6×103kg/m3；
物体受到的拉力F1=G=ρgV=3.6×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=7.2N
所以拉力F2=
2
3
×7.2N=4.8N．
故答案为：4.8．
考点梳理
阿基米德原理；力的合成与应用；液体压强计算公式的应用．
①在甲图中，细绳对物体A的拉力F1等于物体的重力；在乙图中，细绳对物体A的拉力F2等于物重和受到的液体浮力之差；根据重力计算公式和阿基米德原理，可以得到物体与液体密度之比；
②已知容器的底面积，物体浸没在液体中，液体对容器底部的压力增加了1.8N，由此得到液体对容器底增加的压强；已知液体增加的深度和压强，可以得到液体的密度，进而得到物体的密度；
③已知物体的体积和密度，可以得到物重，等于拉力F1；已知拉力F1和F2之比，可以得到拉力F2．
此题综合应用了质量、重力、压强、浮力的公式及其变形，解题的关键是根据前后两次拉力的比例关系得到物体与液体的密度关系，进一步得出具体的密度值．
顺推法．
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