漂浮在水面上的柱体,去掉空间漂浮露出水面的部分,问密度多大时去掉空间漂浮后露出水面的部分最大?

如图甲所示,正方体A边长0.2m,作为配重使用,杠杆OE:OF=2:3,某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B,圆柱体B的体积是密闭容器D的;旁边浮体C的体积是0.1m3,该同学站在浮体C上,C总体积的浸入水中;该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端,手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图乙所示;密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变,密闭容器D被提出水后,将圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面,同时手松开绳子时,浮体C露出水面的体积减少总体积的;在提升全过程中,配重A始终没有离开地面.两个定滑轮总重10N.(绳的重力,滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计.g=10N/kg),求:(1)D完全露出水面时人拉绳的力的大小.(2)圆柱体B的重力;(3)密闭容器D离开水面时,滑轮组提升重物B的机械效率;(百分号前面保留整数);(4)圆柱体B的密度;
(1)由图象可知D完全露出水面时F1的功率,知道D上升的速度,求出拉力端移动的速度,利用P=Fv求拉力大小;(2)把B放在C上,且放开手后,知道浮体C露出水面的体积减少总体积的 ,可得GB+F1=ρ水g VC,据此求圆柱体B的重力;(3)对圆柱体做的功为有用功利用W=Gh计算,拉力做的功为总功利用W=Fs计算,再利用效率公式求此装置的机械效率;(4)绳的重力,滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计,利用F=(GB+GD+G轮)求容器D和动滑轮总重,由图可知,D未出水面时的功率,利用P=Fv求此时拉力,再根据F=(GB+GD+G轮-F浮)求此时容器D受浮力大小,再根据阿基米德原理求容器D的体积,根据圆柱体B的体积是密闭容器D的 求圆柱体B的体积;利用G=mg=ρvg求圆柱体B的密度.
解:(1)由图象可知D完全露出水面时F1的功率P1=12W,P1=F1υ,解之&&1=P1υ=12W3×0.05m/s=80N,答:D完全露出水面时人拉绳的力为80N.(2)B放在C上,且放开手后,B+F1=ρ水g725VC,B=ρ水g725VC-F1=1.0×103kg/m3×10N/kg×725×0.1m3-80N=200N,答:圆柱体B的重力为200N.(3)有W总=GhF1nh=GBnF1=200N3×80N=83%,答:滑轮组提升重物B的机械效率为83%.(4)∵F1=(GB+GD+G轮),∴GD+G动=3F1-GB=3×80N-200N=40N;D未出水面时的功率为P2=6W,拉力:F2=2v==40N;又∵F1=(GB+GD+G轮-F浮),∴D受浮力F浮=GB+GD+G动-3F2=200N+40N-3×40N=120N,又∵F浮=ρ水gVD,∴VD=浮ρ水g=3kg/m3×10N/kg=0.012m3,∴VB=VD=×0.012m3=0.004m3,∵G=mg=ρvg,∴ρB=BgVB=3=5×103kg/m3.答:圆柱体B的密度为5×103kg/m3.一个木块质量为40kg,浮在水面上,露出水面的部分为1.9dm3,求物体的总体积是多少dm3,密度为多少kg/m3? - 已解决 - 搜狗问问
一个木块质量为40kg,浮在水面上,露出水面的部分为1.9dm3,求物体的总体积是多少dm3,密度为多少kg/m3?
浮力等于物体重力等于排开水的重力,所以排开的水是质量40kg排开水的体积4dm3浸入水的体积40所以总体积41.9dm3,密度ρ=40/41.9=0.95*103kg/m3扫扫二维码,随身浏览文档
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2010浮力基础知识和例题
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同类试题1:一个水槽中盛有足够深的水.将一个木块甲放入水中时,木块恰好有一半体积露出水面;当在木块上面放一个金属块乙时,木块上表面恰好与水面相平;当把金属块乙用细线系在木块下再放入水中时,木块有的体积露出水面,如图所示.金属块乙的密度是____7.57.5g/cm3.解:(1)设木块的体积为V,∵木块漂浮在水面上,∴F浮=G排=G甲,∴ρ水12Vg=G甲;(2)金属乙放在甲上,木块上表面恰好与水面相平,则:F浮′=ρ水Vg=G甲+G乙,∴G乙=ρ水Vg-G甲=ρ水Vg-ρ水12Vg=ρ水12Vgm乙=12ρ水V;(3)如图,F浮″=G甲+G乙,∴ρ水1415Vg+ρ水V乙g=ρ水Vg,∴V乙=115V,ρ乙=m乙V乙=12ρ水V&&&nbs...
同类试题2:小芳为了鉴别一金属块是用什么金属做的,做了以下实验:(a)用调节好的天平测量金属块的质量如图甲所示.(b)将金属块用细线系好放进盛有40ml水的量筒中,量筒中的水面升高到如图乙所示.
密度ρ/(kg m-3)
2.7×103问:(1)金属块的质量m=____5454g.(2)金属块的体积V=____2020cm3.图乙中金属块所受浮力F=____0.20.2N.(水密度ρ=1×103kg/m3,g=10N/kg)(3)金属块块的密度是____2.72.7g/cm3.(4)由图密度表可知该金属块可能是用____铝铝做的.同组的小明根据该金属块的密度与某种金属的密度相同就得出一定是这种金属做的结论.此结论是否可靠?为什么?解:(1)图中金属块的质量m=50g+4g=54g.故答案为:54.(2)金属块的体积V=60ml-40ml=20ml=20cm3,F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-6cm3=0.2N,故答案为:20;&0.2.&(3)金属块的密度ρ=mV=54g20cm3=2.7g/cm3故答案为:2.7.(4)根据表中提供的信息可知,该金属块可能是用铝做的...}

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