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如图1所示,一个边长为10cm的立方体木块,下面用一段细线与木块相连,细线另一端固定在容器底(容器高比细线与木块边长之和大得多).现向容器中慢慢加水,如图2所示.若细线中的拉
题目详情
如图1所示,一个边长为10cm的立方体木块,下面用一段细线与木块相连,细线另一端固定在容器底(容器高比细线与木块边长之和大得多).现向容器中慢慢加水,如图2所示.若细线中的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示.则图3可以正确描述拉力F随深度h变化的关系图象.(g=10N/kg)
(1)图象中的A点对应木块在水中的位置是处于什么状态?
(2)该木块浸没在水中所受的浮力为多少牛顿?
(3)该木块的密度为多少?
(1)图象中的A点对应木块在水中的位置是处于什么状态?
(2)该木块浸没在水中所受的浮力为多少牛顿?
(3)该木块的密度为多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)我们结合图3将木块的各个状态分解出来,OA过程就是水面上升到线刚好伸直,而此时线对木块没有拉力,如下图所示:
由此可知,此时为漂浮状态(F浮=G).
答:图象中的A点对应木块在水中的位置是处于漂浮状态.
(2)由分析可知,木块浸没在水中所受的浮力F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N,
答:该木块浸没在水中所受的浮力为10N.
(3)由图象可知,拉力为4N,则木块的重力G=F浮-F=10N-4N=6N,
则木块的质量m=
=
=0.6kg,
木块的密度ρ=
=
=0.6×103kg/m3.
答:木块的密度为0.6×103kg/m3.
由此可知,此时为漂浮状态(F浮=G).
答:图象中的A点对应木块在水中的位置是处于漂浮状态.
(2)由分析可知,木块浸没在水中所受的浮力F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N,
答:该木块浸没在水中所受的浮力为10N.
(3)由图象可知,拉力为4N,则木块的重力G=F浮-F=10N-4N=6N,
则木块的质量m=
G |
g |
6N |
10N/kg |
木块的密度ρ=
m |
V |
0.6kg |
1×10−3m3 |
答:木块的密度为0.6×103kg/m3.
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