科技小組的同學用底面積為100cm2的長方體泡沫塑料A、三腳架和燈泡等製作了一個航標燈模型，總質量為450g，...
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問題詳情：
科技小組的同學用底面積為100cm2的長方體泡沫塑料A、三腳架和燈泡等製作了一個航標燈模型，總質量為450g，如圖所示。A底部與重為1N的浮子B用細繩相連。水位上升時，浮子B下降；水位下降時，浮子B上升。現使航標燈靜止時A排開水的質量為600g。求：（不計繩重和繩與滑輪間的摩擦，g取10N/kg）
（1）泡沫塑料A靜止時浸入水中的深度。
（2）繩子對泡沫塑料A的拉力。
（3）浮子B的密度。
【回答】
（1）6cm；（2）1.5N；（3）0.4×103kg/m3。
【解析】分析：（1）根據
求出泡沫塑料A靜止時排開水的體積，進而求出泡沫塑料A靜止時浸入水中的深度；
（2）根據
求出泡沫塑料A受到的浮力，再根據
求出航標燈模型總重力，泡沫塑料A的拉力等於泡沫塑料A受到的浮力減去航標燈模型的總重；
（3）已知浮子的重，根據
求出其質量，航標燈靜止時，浮子B受的浮力（豎直向上）等於豎直向下的重力加上拉力；利用阿基米德原理求浮子B的體積，再根據密度公式求出浮子B的平均密度。
解答：（1）由
可得，泡沫塑料A靜止時排開水的體積：
，泡沫塑料A靜止時浸入水中的深度：
；
（2）此時泡沫塑料A受到的浮力：
；航標燈模型的總重力：
，則繩子對泡沫塑料A的拉力：
；
（3）由
得，浮子B的質量：
，繩子對B向下的拉力為：
，浮子B受到的浮力為：
，由
得浮子B的體積為：
。浮子B的密度：
。
答：（1）泡沫塑料A靜止時浸入水中的深度為6cm；
（2）繩子對泡沫塑料A的拉力為1.5N；
（3）浮子B的密度為0.4×103kg/m3。
【點睛】本題考查了力的合成（力的平衡）、阿基米德原理、物體的浮沉條件（漂浮條件），正確對浮子B進行受力分析是本題的關鍵。
知識點：密度
題型：計算題
