1樓:胡楊鈴木
:如圖所示,設棒長為l0,槓桿平衡時,浸在水中部分的長度為l,則以a為支點,根據槓桿平衡的條件知:
gl1=f浮l2
根據相似三角形的性質,不難推導:
g×ab=f浮×ac(其中b是棒的中心,c點是浸在水中部分的中心)
顯然:ab=0.5m,ac=1-l/2,故
g=2(1-l/2)f浮
而g=ρgsl0,f浮=ρ水gsl,故
ρgsl0=2(1-l/2)ρ水gsl
ρl0=2(1-l/2)ρ水l(其中l0=1m)
ρ=ρ水(2-l)l……(1)
(1)式表明,當棒在水中處於傾斜的平衡狀態時,其浸入水中的長度是不變的,與傾斜角度無關,所以其所受的浮力大小是一定的。而分析左圖,豎直向上的力(f+f浮)與豎直向下的力(g)應平衡,故
f+f浮=g
f=g-f浮
所以,當棒處於傾斜平衡狀態時,其f不變,與其角度θ無關。
1. 分析右圖可見,棒剛好處於豎直狀態時,其拉出水面的長度為0.6m,浸入水中的長度為1m-0.6m=0.4m,即l=0.4m,代入(1)得:
ρ=ρ水(2-l)l =1.0×103kg/m3×(2-0.4)×0.4
=0.64×103kg/m3
2.從右圖可見,當物體全部離開水面後,彈簧測力計的示數是5n,即物體的重力:g=5n,故其體積:
v=g/(ρg)=5n/(0.64×103kg/m3×10n/kg)
=7.8125×10-4m3
此時浸在水中部分的體積是:
v排=0.4v=3.125×10-4m3
受到浮力:
f浮=ρ水gv排=1.0×103kg/m3×10n/kg×3.125×10-4m3
=3.125n
拉力fa=g-f浮=5n-3.125n=1.875n
3.分二個階段計算。
(1)0~0.6m階段。
拉力fa做功:
w1=fah1=1.875n×0.6m=1.125j
(2)0.6~1.2m階段
w2=gh2=5n×0.6m =3j
整個過程中做功:
w=w1+w2=1.125j+3j=4.125j
2樓:
你現在懂沒懂啊,我也做不起,懸賞比你還高10個幣都沒人回答tat,你要是會了可以給我講嗎?
初中物理問題高手進
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