Question

如图是某公共厕所的自动冲水装置．浮筒A是边长为20cm的正方体，盖片B的质量为lkg，表面积为80cm2，厚度不计．连接

Answer 1

解题思路：（1）由浮筒A是边长为20cm的正方体可求出其体积，当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，根据F_浮=ρgV_排即可求出浮筒A浸没时受到的浮力．

（2）知道B的质量，可求B的重力，已知水对盖片B的压力，可求B对A的拉力；当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，浮筒A受到浮力等于A的重力加上B的拉力，据此求A的重力，再利用重力公式求A的质量．

（1）浮筒A所受的浮力：

F_A=ρ_水gV_A=1000kg/m³×10N/kg×（0.2）³m³=80N．

（2）物体B的重力：

G_B=m_Bg=1kg×10N/kg=10N，

盖片B对A的拉力：

F_拉=G_B+F_压=10N+40N=50N，

由题知，浮筒A受到的浮力：

F_A=G_A+F_拉，

∴G_A=F_A-F_拉=80N-50N=30N．

∴m_A=

GA

g=[30N/10N/kg]=3kg．

答：浮筒A的质量是3kg．

点评：

本题考点： 阿基米德原理；力的合成与应用；重力的计算．

考点点评： 本题考查了学生对重力公式、阿基米德原理、力的合成的掌握和运用，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对物体A和B的受力分析．