Question

（2015•泰安）如图所示，将一块重为5N的物体用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水面的高度由14cm上升到16cm．将物体在水中匀速缓慢提升2cm，物体仍然处于浸没状态，拉力做功0.02J（物体与水的摩擦阻力忽略不计）．g取10N/kg，求：

（1）拉力的大小；

（2）容器中水的质量．

　

 

Answer 1

           解：（1）据W=Fs可知：

F===1N；

（2）物体在水中受到的浮力是F_浮=G﹣F_拉 即拉力F_浮=5N﹣1N=4N﹣﹣﹣﹣①

由阿基米德原理可知，F_浮=ρ_液gV_排﹣﹣﹣﹣②

可以计算出物体的V_排===0.0004m³

设圆柱体的底面积是S

则V_柱=V_排=S（h₂﹣h₁）

S==0.02m²

m_水=ρ_水V_水=ρ_水Sh₁=1000kg/m³×0.02m²×0.14m=2.8kg

故水的质量是m=2.8kg

答：（1）拉力的大小是1N；

（2）容器中水的质量为2.8kg．