Question

【題目】（15·山東泰安）如圖所示，將一塊重為5N的物體用細線系著浸沒在裝有水的圓柱形容器中，容器中水面的高度由14cm上升到16cm。將物體在水中勻速緩慢提升2cm，物體仍然處于浸沒狀態，拉力做功0.02J（物體與水的摩擦阻力忽略不計）。g取10N/kg，求：

（1）拉力的大小；

（2）物體的密度；

（3）容器中水的質量。

Answer 1

【答案】（1）1N； （2）1.25×103Kg/m3 ； （3）2.8kg

【解析】

試題分析：（1）物體浸沒在水中緩慢提升時，拉力的大小：F=W/t=0.02J/0.02m=1N

（2）受力分析知：F浮=G-F拉=5N-1N=4N

當完全浸沒時，,則ρ物=1.25×103Kg/m3

（3）物體在水中受到的浮力：F浮=G-F①

由阿基米德原理知：F浮=ρ水gV排②

設圓柱形容器的底面積為S

則V物=V排=S（h2-h1）③

m水=ρ水V水=ρ水Sh1④

解組成的方程組得m水=2.8kg.