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【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.

【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=G﹣F′=1400N﹣900N=500N


(3)解:石料的质量:

m= = =140kg,

根据阿基米德原理FgV得:

V= = =5×10﹣2m3

因为石料完全浸没,石料的体积:

V=V=5×10﹣2m3

石料的密度:

ρ= = =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.

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求:(1)绳子自由端的拉力F是多少N;

2)绳子自由端拉力做的总功是多少J;

3)滑轮组的机械效率;

次数

物理量

1

2

3

钩码重GN

4

4

6

钩码上升高度hm

0.1

0.1

0.1

绳端拉力FN

1.8

1.4

2.4

绳端移动距离Sm

0.3

0.5

0.3

机械效率η

74%

83%

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