早教吧 育儿知识 作业答案 考试题库 百科 知识分享

如图所示,有一底面积为S=1000cm2,高1.5m的圆柱形盛水容器中竖直放置一底面积为S=200cm2,高h=20cm的圆柱形物块:己知该物块的密度为ρ=2.5×103kg/m3,容器中水深H=1.2m.开始时,物块下表面与容

题目详情
如图所示,有一底面积为S=1000cm2,高1.5m的圆柱形盛水容器中竖直放置一底面积为S=200cm2,高h=20cm的圆柱形物块:己知该物块的密度为ρ=2.5×103kg/m3,容器中水深H=1.2m.开始时,物块下表面与容器底面间有小空隙,现用如图所示的光滑轻滑轮组拉着物体以v=0.2m/s的速度匀速上升.(取g=10N/kg,不计水的阻力,ρ=1.0×103kg/m3
(l)如果轻绳都不会被拉断,则物块匀速上升过程中,拉力F的最小值是多少?
(2)如果力F作用的轻绳能承受的最大拉力为40N(另一根轻绳能承受足够大拉力),则经过多长时间该轻绳被拉断?
作业搜
▼优质解答
答案和解析
(1)由ρ=
m
V

物体的重量为G=ρVg=2.5×103kg/m3×200×10-4m2×0.2m×10N/kg=100N,
由FgV
物体浸没时受到的浮力FgV=1.0×103kg/m3×200×10-4m2×0.2m×10N/kg=40N,
由图通过动滑轮绳子的段数n=2,
所以物块匀速上升过程中,拉力F的最小值为:F=
1
2
(G-F)=
1
2
(100N-40N)=30N;
(2)由题当绳子恰好被拉断时,F′=
1
2
(G-F′),
F′=G-2F′=100N-2×40N=20N,
所以V′=
F浮′
ρ水g
=
20N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=2×10-3m3
h=
V排′
S
=
2×10-3m3
200×10-4m2
=0.1m,
物体露出水面会下降,△V=S△h=V=V-V′,
△h=
V-V排′
S
=
200×10-4m2×0.2m-2×10-3m3
1000×10-4m2
=2×10-2m,
此时水深H′=H-△h=1.2m-0.02m=1.18m,
所以物体上升高度h=H′-h=1.18m-0.1m=1.08m,
轻绳被拉断经过的时间t=
h
v
=
1.08m
0.2m/s
=5.4s.
答:(l)如果轻绳都不会被拉断,则物块匀速上升过程中,拉力F的最小值是30N;
(2)如果力F作用的轻绳能承受的最大拉力为40N,则经过5.4s轻绳被拉断.
看了 如图所示,有一底面积为S=1...的网友还看了以下:

质量为1kg的平底空水桶,底面积为700cm2.水桶内装有30cm深的水,放在水平地面上,如图甲所  2020-04-26 …

将一个正方体放入一个水槽中,开始注水,等到其对容器底压力为0时,停止注水.如何计算此时的水对容器底  2020-05-15 …

一个体积为V的沼气泡自池塘底部浮起,如图所示.若水深h=4m,沼气泡从池底上升到水面时,它的体积将  2020-05-16 …

市场销售的电热水壶有两种形式,一种如图(a)所示,电热元件在壶底下面的底座内;另一种如图(b)所示  2020-06-22 …

1.在水深8米的湖面上有一只小船,船底距水面3米,船底受到水的压强是多大?如果船底有一个5平方厘米  2020-07-09 …

市场售电热水壶有两种形式,一种如图(a)所示,电热元件在壶底下面的底座内;另一种如图(b)所示,电  2020-07-12 …

为什么冬天河水温度从河面到河底温度越来越高?为什么河面先结冰?为什么河水的温度不同,它们不是都是在  2020-07-13 …

如图,碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,下列说法正确的是()A.碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变  2020-07-20 …

语文阅读《海底也有淡水》的答案1.通读全文,说说文章围绕“海底也有淡水”说明了哪些内容2.海底喷泉  2020-07-21 …

市场销售的电热水壶有两种形式,一种如图(a)所示,电热元件在壶底下面的底座内;另一种如图(b)所示  2020-07-22 …