题目内容
【题目】如图甲所示,用弹簧秤悬挂一物体,保持静止;当物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数如图乙所示.(g=10N/kg)求:
(1)物体的质量m;
(2)物体浸没在水中受到的浮力F浮;
(3)物体浸没时排开水的体积V和物体的密度ρ.
(4)若用细线悬挂一个体积不变的木球(ρ木=0.5g/cm3)使二者悬浮,如图丙所示.则木球的体积至少多大?
【答案】(1)0.6kg;(2)2N;(3)3×103kg/m3;(4)8×10-4m3
【解析】
试题分析:(1)由甲图可知,∵物体静止∴F=G=6N,m=G/g=6N/10N/kg=0.6kg;(2)由乙图可知,当物体静止时,F浮=G-F示=6N-4N=2N;(3)∵F浮=G排=ρ水gV排,∴V排= F浮/ρ水g=2N/(1×103kg/m3×10N/kg)=2×10-4m3,当物体浸没时,V=V排,ρ=m/V=G/gV=6N/(10N/kg×2×10-4m3)=3×103kg/m3;(4)若整体悬浮,物体所受的拉力至少为F拉=4N,由于木球浸没,V木=V木排,由题意,F拉=F木浮—G木=ρ水gV木—ρ木gV木,V木= F拉/(ρ水—ρ木)g=4N/(1×103kg/m3—0.5×103kg/m3)×10N/kg=8×10-4m3。
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