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(1997•宜昌)某装置在空气中匀速提升一个铝质物体升高10米做功1000焦,如果在水中将此物体匀速提升10米只需做功200焦.求:(1)这物体在水中受到的浮力的大小;(2)这物体的体积;

题目详情
(1997•宜昌)某装置在空气中匀速提升一个铝质物体升高10米做功1000焦,如果在水中将此物体匀速提升10米只需做功200焦.求:
(1)这物体在水中受到的浮力的大小;
(2)这物体的体积;
(3)此物体是空心还是实心的?(空气和水中阻力均不计,铝的密度为2.7×103千克/米3
▼优质解答
答案和解析
(1)物体在水中受到浮力做的功:
W=W空气-W=1000J-200J=800J,
由W=Fs可得,物体受到的浮力:
F=
W
h
=
800J
10m
=80N;
(2)∵物体在水中完全浸没,
∴由F=ρgV可得,物体的体积:
V=V=
F
ρ水g
=
80N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=8×10-3m3
(3)物体受到的重力:
G=
W空气
h
=
1000J
10m
=100N,
物体中铝的体积:
V=
m
ρ
=
G
ρ铝g
=
100N
2.7×103kg/m3×10N/kg
≈3.7×10-3m3
∵V<V,
∴此物体是空心的.
答:(1)这物体在水中受到的浮力为80N;
(2)这物体的体积为8×10-3m3
(3)此物体是空心的.