精英家教網 > 初中物理 > 題目詳情
如圖所示,彈簧上端固定于天花板,下端連接一圓柱形重物.先用一豎直細線拉住重物,使彈簧處于原長,此時水平桌面上燒杯中的水面正好與圓柱體底面接觸.已知圓柱形重物的截面積為10cm2,長度為10cm;燒杯橫截面積20cm2,彈簧每伸長1cm的拉力為0.3N,g=10N/kg,重物密度為水的兩倍,水的密度為103kg/m3.細線撤走后,重物重新處于平衡時,彈簧的伸長量為多少?
分析:設細線撤走后,重物重新處于平衡時,彈簧的伸長量為△L,根據圓柱形重物底面積和燒杯底面積的關系確定水面上升高度和圓柱形重物將浸入水中深度;先求出圓柱形重物的體積、圓柱形重物的密度,利用G=mg=ρVg計算圓柱形重物的重力,利用阿基米德原理求圓柱形重物受到的浮力,根據彈簧的伸長與拉力成正比求圓柱形重物受到的拉力;
而F+F=G,據此求出細線撤走后,重物重新處于平衡時彈簧的伸長量.
解答:解:設細線撤走后,重物重新處于平衡時,彈簧的伸長量為△L,
∵圓柱形重物底面積S1=10cm2,燒杯底面積S2=20cm2,S2=2S1
∴圓柱形重物伸長△L時,水面將上升△L,圓柱形重物將浸入水中2△L,
圓柱形重物的體積:
V=S1L=10cm2×10cm=100cm3=1×10-4m2,
圓柱形重物的密度:
ρ=2ρ=2×103kg/m3
圓柱形重物的重力:
G=mg=ρVg=2×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=2N,
圓柱形重物受到的浮力:
FVg=ρ×S2×△L×g,
∵彈簧的伸長與拉力成正比,
即:
F
△L
=
0.3N
0.01m
,
∴圓柱形重物受到的拉力:
F=
0.3N
0.01m
×△L,
∵F+F=G,
即:ρ×S2×△L×g+
0.3N
0.01m
×△L=2N,
1×103kg/m3×2×10-4m2×△L×10N/kg+
0.3N
0.01m
×△L=2N,
解得:△L=0.04m=4cm.
答:細線撤走后,重物重新處于平衡時,彈簧的伸長量為4cm.
點評:本題考查了學生對密度公式、重力公式、阿基米德原理的掌握和運用,根據圓柱形重物底面積和燒杯底面積的關系確定水面上升高度和圓柱形重物將浸入水中深度是本題的關鍵.
練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:

(2013?平南縣二模)如圖所示,彈簧上端與物塊相連接,下端固定在容器底部.當物塊浸沒在水中靜止時與浸沒在酒精中靜止時,彈簧的彈力大小相等.物塊的體積為100cm3,酒精的密度為0.8×103㎏/m3,g取10N/kg.物塊浸沒在水中時受到的浮力=
1
1
N,物塊的質量M=
0.09
0.09
kg.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

如圖所示,彈簧上端與物塊相連接,下端固定在容器底部.當物塊浸沒在水中靜止時與浸沒在酒精中靜止時,彈簧的彈力大小相等.物塊的體積為100cm3,酒精的密度為0.8×103㎏/m3,g取10N/kg.
求:(1)物塊浸沒在水中時受到的浮力F
(2)物塊的質量.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

如圖所示,彈簧上端與物塊相連接,下端固定在容器底部。當物塊浸沒在水中靜止時與浸沒在酒精中靜止時,彈簧的彈力大小相等。物塊的體積為100 cm3,酒精的密度為0.8×103㎏/m3,g取10N/kg。

求:(1)物塊浸沒在水中時受到的浮力F。
(2)物塊的質量M

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源:2013屆廣西貴港市平南縣九年級5月第二次模擬考試物理試卷(帶解析) 題型:填空題

如圖所示,彈簧上端與物塊相連接,下端固定在容器底部。當物塊浸沒在水中靜止時與浸沒在酒精中靜止時,彈簧的彈力大小相等。物塊的體積為100 cm3,酒精的密度為0.8×103㎏/m3,g取10N/kg。物塊浸沒在水中時受到的浮力=     N,物塊的質量M=      kg 。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案