Question

【題目】如圖甲所示，石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降，直至全部沒(méi)入水中，如圖乙所示是鋼繩拉力隨時(shí)間t變化的圖象，若不計(jì)水的阻力（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3），求：
（1）石料全部沒(méi)入水中時(shí)受到的浮力是多少？
（2）石料的體積是多少？
（3）石料的密度是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖乙所示圖形學(xué)可知，

當(dāng)石塊沒(méi)有浸入水中時(shí)，拉力等于重力，即：F=G=1400N，

石料的質(zhì)量：

m石= = =140kg，

當(dāng)石塊完全浸入后，拉力等于重力減去浮力，

F浮=G﹣F′=1400N﹣900N=500N；

答：石料浸沒(méi)水中時(shí)受到的浮力為500N；

（2）解：根據(jù)阿基米德原理，F(xiàn)浮=ρ水gV排，得：

V排= = =5×10﹣2m3，

因?yàn)槭�料完全浸沒(méi)，石料的體積：

V石=V排=5×10﹣2m3；

答：石料的體積為5×10﹣2m3；

（3）解：石料的密度：

ρ石= = =2.8×103kg∕m3．

答：石料的密度是2.8×103kg∕m3．

【解析】（1）分析鋼繩拉力隨時(shí)間t變化的圖象，石料以恒定的速度下降，當(dāng)石塊沒(méi)有浸入水中時(shí)，拉力等于重力，據(jù)此求出小石料的質(zhì)量；當(dāng)石塊完全浸入后，浮力等于重力減去拉力，據(jù)此求出石料受到的浮力；（2）根據(jù)阿基米德原理求石料排開(kāi)水的體積（石料的體積）；（3）知道石料重，利用重力公式求石料的質(zhì)量，最后利用密度公式求石料的密度．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解密度的計(jì)算(密度公式：ρ = m/v)，還要掌握阿基米德原理(阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開(kāi)的液體所受的重力．這個(gè)規(guī)律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．