Question

【题目】重为200N的方形槽（内壁材料为铁质），放在水平台面上，有一个质量为0.6kg的磁性物块吸附在容器内壁，物块恰好能沿侧壁匀速向下滑动，最后静止在容器的底部；然后向槽中加水，当磁性物块五分之四的部分浸在液体中时，物块开始随液面向上滑动（不考虑水对摩擦力的影响）

（1）求该物块匀速下滑时受到侧壁的摩擦力f；

（2）物块向上滑动时，求该物块所排开水的体积V排；

（3）求该磁性物块的密度。

Answer 1

【答案】（1）6N；（2）1.2×10-5m3；（3）0.4×103kg/m3。

【解析】

（1）因为物块匀速向下滑动，所以它受到的是平衡力，f=G物=m物g=0.6kg×10N/kg=6N；

（2）物块向上滑动时，滑动摩擦力方向向下，则F浮=G物+f=6N+6N=12N

由阿基米德原理F浮=ρ水gV排得：V排===1.2×10-5m3；

（3）磁性物块的体积：V===1.5×10-5m3；

磁性物块的密度：ρ===0.4×103kg/m3。

答：（1）求该物块匀速下滑时受到侧壁的摩擦力f为6N；

（2）物块向上滑动时，求该物块所排开水的体积V排为1.2×10-5m3；

（3）该磁性物块的密度为0.4×103kg/m3。