某人用绳子将一物体从水面下2m深处的地方匀速提到水面下0.5m处的过程中,所用时间为6s,拉力F1做功的功率为9W,当物体拉到有l/5的体积露出水面时,让其静止
题型:不详难度:来源:
某人用绳子将一物体从水面下2m深处的地方匀速提到水面下0.5m处的过程中,所用时间为6s,拉力F1做功的功率为9W,当物体拉到有l/5的体积露出水面时,让其静止,此时绳子对物体的拉力为40N,不计绳子的质量,忽略水的阻力. 求:(1)拉力F1的大小;(2)物体浸没时所受的浮力;(3)物体的密度. |
答案
(1)物体在水下上升的距离: s=2m-0.5m=1.5m, 上升速度: v===0.25m/s, ∵P===Fv,P=9W, ∴拉力F1的大小: F1===36N; (2)当物体浸没时,F1=G-F浮=G-ρ水v排g=G-ρ水v物g=,----------① 当物体有体积露出水面时:F2=G-F浮′=G-ρ水v物g=G-F浮---------② 由①②式得到: F浮=F2-F1, F浮=5(F2-F1)=5×(40N-36N)=20N; (3)当物体浸没时,F浮=20N,G=F1+F浮=36N+20N=56N, ∵F浮=ρ水v排g=ρ水v物g, ∴v物===2×10-3m3, 物体的质量: m===5.6kg, 物体的密度: ρ物===2.8×103kg/m3. 答:(1)拉力F1的大小为36N; (2)物体浸没时所受的浮力20N; (3)物体的密度为2.8×103kg/m3. |
举一反三
用手将体积是1dm3的木球浸没在水中,它受到的浮力是______N,松手后,它将______(“上浮”、“下沉”或“悬浮”),最后静止时木球所受浮力是______N.(ρ木=0.6×103千克/米3) |
某物体的体积为5×10-4m3,当它完全浸没在水中时,受到的浮力是多少?(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg) |
小聪家最近正在装修,爸爸去订了纯铜电线,并带回了样品.小聪用手弯曲点线,感到很硬.他猜想,这种电线未出如商家所言是纯铜制成.小聪想帮助爸爸鉴别材料的真实性:他觉得只要测出电线金属芯的密度就知道了.于是他找来了一根细棉线,一只水槽,并装上足够多的纯净的水,另外再选择了其它一种器材他只测取了两个数据,加上自己已有的一些知识,然后进行了一些简要的计算就作出了判断. (1)小聪在电线的鉴别中,主要经历了 ______、设计实验、______分析和论证几个探究环节. (2)题中未列出的那一种器材你觉得应该是 ______. (3)请你帮小聪完成主要的实验步骤: A.从绝缘皮中抽出金属芯,弯曲成一团,用细线系好 B.测出金属芯在空气中的 ______; C.测出金属芯浸没在水中(未与杯底和杯壁接触)的 ______; D.将水的密度ρ水作为常数,利用上面的测量数据计算,比较得出结论. (4)请你帮小聪写出经过简单计算后得到的电线金属芯的密度ρ的表达式: |
小明的爸爸为了选不同农作物的种子,配制了两缸密度不同的食盐水.在使用前却记不清哪一缸密度大,哪一缸密度小了.小明稍加思考,在身边找到了密度较小的细木条,一根细线和一小石块,很快就鉴别出了密度大的一缸食盐水.请你说出小明的做法. |
边长均为2cm实心正方体的木块和铁块,木块密度为0.6×103kg/m3.将它们放入水中,待其静止时,分别求出木块和铁块受到的浮力(g=10N/kg). |
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