如图甲所示,放在水平桌面上的容器中装有适量的水,一空心金属块沉在水中.现用细线将金属块从水底缓慢提出水面,全过程中细线中的拉力及金属块所受到的浮力随上升距离h变化的关

发布时间:2020-07-29 20:54:35

如图甲所示,放在水平桌面上的容器中装有适量的水,一空心金属块沉在水中.现用细线将金属块从水底缓慢提出水面,全过程中细线中的拉力及金属块所受到的浮力随上升距离h变化的关系图象如图乙所示,g取10N/kg.?试求:
(1)金属块沉在水中时排开水的体积V0;
(2)金属块的质量m;
(3)若金属块空心部分的体积为2×10-4m3,求该金属的密度ρ.

网友回答

解:(1)由图乙可知,金属块沉在水底时浮力的大小为6N;此时金属块排开水的体积:V0===6×10-4m3;
(2)由图乙可知,拉力为6N,则金属块的重力:G=F浮+F=6N+6N=12N,
金属块的质量:m===1.2kg;
(3)金属的体积:v实=v0-v空=6×10-4m3-2×10-4m3=4×10-4m3,
金属的密度:ρ===3×103kg/m3.
答:(1)金属块沉在水中时排开水的体积为6×10-4m3;
(2)金属块的质量为1.2kg;
(3)该金属的密度3×103kg/m3.
解析分析:(1)由图乙可知,金属块沉在水底时浮力的大小,然后根据v=即可求出金属块沉在水中时排开水的体积V0;(2)由乙图可知,金属块沉在水底时浮力的大小和拉力的大小,根据物体受力情况可知,金属块的重力等于浮力和拉力之和,再根据m=即可求出金属块的质量;(3)金属块的体积等于金属块完全浸没在水中排开水的体积,根据金属块的体积和空心部分体积求出金属的体积,再根据密度公式求出该金属块的密度.

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.
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