如圖所示,水面上漂浮一個木塊。在木塊上放一個M=4千克的物體,木塊正好全部沒入水中。若在木塊下掛一個密度為5×...
問題詳情:
如圖所示,水面上漂浮一個木塊。在木塊上放一個M=4千克的物體,木塊正好全部沒入水中。若在木塊下掛一個密度為5×103千克/米3的合金塊,木塊懸浮在水中,求合金質量.
【回答】
在木塊上放物體M時,木塊漂浮,在重力G物、浮力ρ水gV木、壓力Mg三力作用下平衡,有F浮=G物+Mg (1)
在木塊下掛物體m時,木塊懸浮。由於木塊全浸在水中,所以浮力仍為ρ水gV木。木塊在浮力F浮、重力G物、m對木塊的拉力f三力作用下平衡,有F浮=G物+f(2)
物體m也全浸在水中,受浮力、重力和拉力平衡。浮力F'浮=ρ水gV合,重力mg,拉力f,三力關係為f+F'浮=mg(3)
(1)、(2)兩式聯立,得Mg=f。代入(3)式得 Mg=mg-F'浮=mg-ρ水gV合
合金m的體積為,代入上式,
千克
木塊下方掛的合金物體質量為5千克。
知識點:物體的浮沉條件及應用
題型:計算題
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