初中科学浮力问题解析
解 支点为O,杠杆平衡:G甲lOA=G乙lOB ①
将甲浸没于水中,A端受的拉力为G—F浮甲,为使杠杆再次平衡,应将O点移至O′点,O′点位于O点右侧. 以O′为支点,杠杆平衡:
(G甲-F浮甲)(lOA+lAO)=G乙(lOB+lAO) ②
1515 由②得 G甲
661 lAO—F浮甲 lAO=G乙lOB— G乙lAO 555 将①代入②得
6661G甲lAO—F浮甲 lAO=G甲lOA—G乙lAO 5555 约去lAO,并将G甲、F浮甲,G乙各式展开
661?g V甲-?水g V甲=?水g V甲-?g V乙 5553
3
将?=4.0×10kg/m代入,单位为国际单位.
6613333
×4×10V甲-×1×10V甲=4×10V甲-×4×10V乙 555 得
V甲V乙=
2 1 又∵ 甲、乙密度相同:
?V甲2 ∴ ==
m乙?V乙1m甲 答案 甲、乙两物体质量之比为2∶1
例27 (北京市中考试题)某人用绳子将一物体从水面下2m深处的地方匀速提到水面0.5m处的过程中,人对物体做功为54J.当将物体拉到有体积露出水面时,让其静止,此时绳子对物体的拉力为40N.不计绳子的质量,忽略水的阻力,求物体的密度.(g取10N/kg)
精析 分析物体受力,从做功的公式出发,列出方程.
已知:h1=2m h2=0.5m W=54J V露=V, F=40N 求:?
解 物体在水中受的拉力为G—F浮
拉力做功:W=(G-F浮)(h1—h2) ① 物体在水面静止时:受拉力、重力和浮力
2 1
1515 初中科学浮力问题解析
F=G—F浮′ ② 由①得 G—F浮=
Wh=54J5m=36N
1?h22m?0. 将G和F浮展开?gV-?水gV=36N ③ 将②式展开?gV-?1水gV(V—5V)=40N ④
③÷④
(???水)gV36N(??4=40N
5?水)gV???水=
9??4?10 5水
?=2.8×103
kg/m3
答案 物体密度为2.8×103
kg/m3
2 2
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