Question

【题目】如图1所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中．图2是钢绳拉力随时间t变化的图像．若不计水的阻力，求：
（1）石料受到的重力；
（2）石料没入水中后，受到的浮力；
（3）石料的密度．

Answer 1

【答案】
（1）解：由图2所示图像 可知，

当石块没有浸入水中时，拉力等于重力，即：F=G=1400N

（2）解：当石块完全浸入后，拉力等于重力减去浮力，

F浮=G﹣F′=1400N﹣900N=500N

（3）解：石料的质量：

m石= = =140kg，

根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排得：

V排= = =5×10﹣2m3，

因为石料完全浸没，石料的体积：

V石=V排=5×10﹣2m3；

石料的密度：

ρ石= = =2.8×103kg∕m3

【解析】（1）分析钢绳拉力随时间t变化的图像 ，石料以恒定的速度下降，当石块没有浸入水中时，拉力等于重力（2）据此求出小石料的质量；当石块完全浸入后，浮力等于重力减去拉力，据此求出石料受到的浮力；（3）根据阿基米德原理求石料排开水的体积（石料的体积）；知道石料重，利用重力公式求石料的质量，最后利用密度公式求石料的密度．