小峰利用滑轮组将一个正方体金属块A从某溶液池内匀速提出液面，当金属块A浸没在液面下，上表面

柠檬萌萌20 2021-11-8 18:45

• 

  王洋 (楼主)

  2021-11-10 11:32

  解析：

  （1）金属块A在水中时受到浮力作用，提出液面后不再受到浮力，所以滑轮组对它的拉力会变大，

  读图象可知，金属块离开水面后，作用在绳子自由端上的拉力F＝15N，

  由图甲知，该滑轮组由四段绳子通过动滑轮，

  滑轮组的机械效率：

  

  由此可得，金属块A的重力：

  G＝4ηF＝4×0.8×15N＝48N；

  （2）不计绳重及摩擦，提出液面后作用在绳子自由端上的拉力：

  

  所以动滑轮的重力：

  G_动＝4F﹣G＝4×15N﹣48N＝12N；

  （3）金属块A的上表面离液面0.25m至金属块A上表面与液面相平，金属块上升的距离h＝0.25m，

  由图象知，此过程中金属块上升的时间t＝5s，

  金属块A上升的速度：

  

  从金属块A的上表面与液面相平上升至金属块A下表面刚离开液面，此过程金属块上升高度等于金属块A的高，由图象知，此段时间t′＝2s，

  所以金属块A的高：

  h′＝vt′＝0.05m/s×2s＝0.1m，

  金属块A是正方体，所以金属块A的体积：

  V＝（0.1m）³＝0.001m³；

  （4）金属块A浸没时，金属块A在液体中受到三个力作用：向下的重力G、向上的浮力F_浮、向上的拉力F_拉，且

  F_拉+F_浮＝G，

  所以绳子对金属块A的拉力：

  F_拉＝G﹣F_浮，

  由图象可知，金属块A浸没时，作用滑轮组绳子自由端的拉力

  F′＝12N，

  

  金属块A浸没时受到的浮力：

  F_浮＝G_动+G﹣4F′＝12N+48N﹣4×12N＝12N，

  由F_浮＝ρ_液V_排g＝ρ_液Vg可得，溶液的密度：

  

  =1.2×10³kg/m³。

  故

  （1）金属块A的重力为48N；

  （2）动滑轮的总重为12N；

  （3）正方体A的体积为0.001m³；

  （4）溶液的密度为1.2×10³kg/m³。

  
  
  32 讨论(1)
  发布评论:

  提交评论

  ---

  •  加载中...

验证码

 看不清?

提交回复