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物理必考如图甲所示.圆柱形金属块在细绳竖直向上拉力的作用下.从水底开

更新时间:2024-01-22 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

如图甲所示,圆柱形金属块在细绳竖直向上拉力的作用下,从水底开始以恒定速度v=0.1m/s上升到离开水面一定的高度处.图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象,g取10N/kg.结合图象信息求:27U物理好资源网(原物理ok网)

(1)金属块的质量;27U物理好资源网(原物理ok网)

(2)完全浸没在水中时,金属块所受的浮力;27U物理好资源网(原物理ok网)

(3)该金属块的密度.

试题答案

解:(1)由图乙可知,物体离开水面后的拉力F=54N,27U物理好资源网(原物理ok网)

∵物体匀速上升,27U物理好资源网(原物理ok网)

∴G=F=54N,27U物理好资源网(原物理ok网)

金属块的质量:27U物理好资源网(原物理ok网)

m===5.4kg;27U物理好资源网(原物理ok网)

(2)由图乙可知,物体浸没水中时拉力F′=34N,27U物理好资源网(原物理ok网)

金属块所受的浮力:27U物理好资源网(原物理ok网)

F=G-F′=54N-34N=20N;27U物理好资源网(原物理ok网)

(3)金属的体积:27U物理好资源网(原物理ok网)

V=V===2×10-3m327U物理好资源网(原物理ok网)

金属的密度:27U物理好资源网(原物理ok网)

ρ===2.7×103kg/m327U物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)金属块的质量为5.4kg;27U物理好资源网(原物理ok网)

(2)完全浸没在水中时,金属块所受的浮力为20N;27U物理好资源网(原物理ok网)

(3)该金属块的密度为2.7×103kg/m327U物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由图乙可知,物体离开水面后的拉力,匀速上升时拉力和金属块的重力相等,根据G=mg求出质量;27U物理好资源网(原物理ok网)

(2)由乙图可知,物体浸没水中时拉力的大小,金属体的重力与拉力的差值即为受到的浮力;27U物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据阿基米德原理求出浸没时排开水的体积即为金属的体积,根据密度公式求出该金属块的密度.27U物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了质量、浮力、密度的计算以及二力平衡条件的应用,关键是根据图象得出物体浸没时和离开水面的拉力.27U物理好资源网(原物理ok网)

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