铁链条的一端系着质量M=22.8kg,直径D=0.4m的实心球,另一端空着.链条长L=3.4m,质量m=15.6kg,带有链条的球浸没在水池里,如图所示.球的体积公式

发布时间:2020-07-29 10:38:02

铁链条的一端系着质量M=22.8kg,直径D=0.4m的实心球,另一端空着.链条长L=3.4m,质量m=15.6kg,带有链条的球浸没在水池里,如图所示.球的体积公式为V=πD3/6,本题中设π=3.0当球平衡时,球心离池底的距离为(g=10N/kg)A.2.0mB.2.2mC.2.5mD.2.8m

网友回答

C
解析分析:解决此题必须对各物体的状态和所受的力进行全面的分析.包括球的浮力、球的重力、链条的重力、链条对球向下的拉力等,同时,还要对链条的长、球的直径、悬起链条的长等几个长度的关系判断准确.找出等量关系,运用相关知识进行求解.

解答:球的体积:V球==0.032m3,球受到的浮力:F浮=ρ水gV球=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.032m3=320N,球的重力:G球=m球g=22.8kg×10N/kg=228N,∴悬起铁链向下的力:G悬=F浮-G球=320N-228N=92N.链条的重力:G链条=mg=15.6kg×10N/kg=156N,∴F链条浮力=×G链条,G链条向下的力=G链条-F链条浮力=(1-)×G链条=×G链条,G悬起铁链向下的力=×G链条=92N ∴G悬起铁链==105.53N,L链条=3.4m ∴L未沉底=3.4m×=2.3m ∴L球心离池底=L未沉底+=2.5m.故选C.

点评:当球平衡时,找出是哪些力的平衡是此题的关键点,这里牵扯到了多个力的平衡,搞清它们之间的关系方能逐一推导,值得注意的是,铁链还会受到一定浮力的作用,如果题目没有注明忽略不计,就应该考虑铁链所受浮力.
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