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  • 如圖所示,用一根繩子將一個體積為0.2分米3的鐵球(ρ鐵=7.8×103千克/米3)與一個木塊連在一起放入容器內(nèi).木塊的密度為0.5×103千克/米3,體積為5分米3.若向容器內(nèi)不斷注水,問: (1)當(dāng)

    如圖所示,用一根繩子將一個體積為0.2分米3的鐵球(ρ=7.8×103千克/米3)與一個木塊連在一起放入容器內(nèi).木塊的密度為0.5×103千克/米3,體積為5分米3.若向容器內(nèi)不斷注水,問:

    (1)當(dāng)水浸沒木塊的體積為3分米3時,繩子對木塊的拉力.
    (2)繼續(xù)向容器內(nèi)注水,木塊浸入水中的體積至少為多大時,鐵球?qū)θ萜鞯椎膲毫榱悖?/div>
    物理人氣:525 ℃時間:2019-09-18 05:28:21
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)∵ρ=
    m
    V
    ,
    ∴木塊質(zhì)量:
    mV=0.5×103kg/m3×5×10-3m3=2.5kg,
    木塊的重力G=mg=2.5kg×10N/kg=25N;
    ∵F浮木gV排木,
    ∴木塊受到的浮力:F浮木gV排木=1×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N;
    ∵木塊受到豎直向下的重力G、豎直向下的繩子拉力F、豎直向上的浮力F作用,木塊處于平衡狀態(tài),
    ∴繩子拉力F=F浮木-G=30N-25N=5N.
    (2)鐵球受到的浮力:
    F浮鐵gV排鐵球=1×103kg/m3×10N/kg×0.2×10-3m3=2N,
    ∵ρ=
    m
    V
    ,
    ∴鐵球質(zhì)量:
    m鐵球V鐵球=7.8×103kg/m3×0.2×10-3m3=1.56kg,
    鐵球的重力G鐵球=m鐵球g=1.56kg×10N/kg=15.6N,
    鐵球?qū)θ萜鞯椎膲毫η『脼榱銜r,G+G鐵球=F浮鐵+F浮木′,
    則F浮木′=G+G鐵球-F浮鐵=25N+15.6N-2N=38.6N,
    ∵F浮木′=ρgV排木′,
    ∴木塊浸入水中體積:
    V排木′=
    F浮木
    ρg
    =
    38.6N
    1×103kg/m3×10N/kg
    =3.86×10-3m3=3.86dm3;
    答:(1)繩對木塊的拉力是5N.
    (2)木塊浸入水中體積為3.86dm3時,鐵球?qū)θ萜鞯椎膲毫η『脼榱悖?div style="margin-top:20px">
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