用一根能承受2t物體的拉力的鋼繩,能否把沉沒在水中、體積為1m3、密度是2.6×103kg/m3的大石塊提起?如果能提起,當(dāng)石塊提到露出水面多大體積時,繩子就要斷?

解:石塊重量為G=mg=ρVg=2600kg/m3×1m3×10N/kg=2.6×104N,
在水中受到的浮力:F=ρgV=1000kg/m3×10N/kg×1m3=1.0×104N,
此時只需要F=2.6×104N-1.0×104N=1.6×104N的力就可以將石塊提起.
繩子的耐受力F=G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N>1.6×104N,
所以可以將石塊提起.
當(dāng)鋼繩的拉力達(dá)到最大耐受力時,即:F=20000N
此時石塊所受的浮力為:F=G-F=26000N-20000N=6000N.
由ρgV′=6000N得:V′===0.6m3
V=V-V′=1m3-0.6m3=0.4m3
答:當(dāng)石塊提到露出水面0.4m3時,繩子就要斷.
分析:根據(jù)石塊的密度和體積求出其質(zhì)量,然后求出其重力,再與鋼繩所承受的重力比較即可.
石塊在水中受三個力:石塊自重、受到的水的浮力、繩子提供的拉力;石塊的自重減去受到的浮力即為繩子能夠提供的拉力,當(dāng)繩子斷開時,能提供的拉力最大,相當(dāng)于2t物體的重力,由此求出此時石塊受到的浮力,進(jìn)而由阿基米德原理求出石塊的浸入水中的體積和露出水面的體積.
點(diǎn)評:此題考查學(xué)生對浮力大小計(jì)算和力的合成與應(yīng)用的理解和掌握,難度較大,是一道難題.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

用一根能承受2t物體的拉力的鋼繩,能否把沉沒在水中、體積為1m3、密度是2.6×103kg/m3的大石塊提起?如果能提起,當(dāng)石塊提到露出水面多大體積時,繩子就要斷?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源:2012-2013學(xué)年廣東省揭陽市普寧市大坪中學(xué)九年級(上)月考物理試卷(12月份)(解析版) 題型:解答題

用一根能承受2t物體的拉力的鋼繩,能否把沉沒在水中、體積為1m3、密度是2.6×103kg/m3的大石塊提起?如果能提起,當(dāng)石塊提到露出水面多大體積時,繩子就要斷?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源:2012-2013學(xué)年內(nèi)蒙古烏蘭察布市涼城二中九年級(上)第二次段考物理試卷(解析版) 題型:解答題

用一根能承受2t物體的拉力的鋼繩,能否把沉沒在水中、體積為1m3、密度是2.6×103kg/m3的大石塊提起?如果能提起,當(dāng)石塊提到露出水面多大體積時,繩子就要斷?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源:《第14章 壓強(qiáng)和浮力》2011年單元測試卷(解析版) 題型:解答題

用一根能承受2t物體的拉力的鋼繩,能否把沉沒在水中、體積為1m3、密度是2.6×103kg/m3的大石塊提起?如果能提起,當(dāng)石塊提到露出水面多大體積時,繩子就要斷?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案