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如图1所示,一个边长为10cm的立方体木块,下面用一段细线与木块相连,细线另一端...

如图1所示,一个边长为10cm的立方体木块,下面用一段细线与木块相连,细线另一端固定在容器底(容器高比细线与木块边长之和大得多).现向容器中慢慢加水,如图2所示.若细线中的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示.则图3可以正确描述拉力F随深度h变化的关系图象.(g=10N/kg)
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(1)图象中的A点对应木块在水中的位置是处于什么状态?
(2)该木块浸没在水中所受的浮力为多少牛顿?
(3)该木块的密度为多少?
(1)结合图3将木块的各个状态分解出来,即可知A点对应木块在水中的位置是处于什么状态; (2)根据F浮=ρgV排可求出木块浸没在水中的浮力; (3)再加水后线对木块就有拉力F,水面从上图1位置上升到下图2位置(水面刚好没过木块)拉力F逐渐增大直到最大,这一过程就是图3中的AB阶段,再加水后拉力F=4N不变,就是图象中的BC阶段,由图可以分析,物体的浮力等于物体本身的重力加上绳子对物体的拉力,然后根据G=F浮-F可求出木块的重力,再利用ρ=可求出木块的密度. 【解析】 (1)我们结合图3将木块的各个状态分解出来,OA过程就是水面上升到线刚好伸直,而此时线对木块没有拉力,如下图所示: 由此可知,此时为漂浮状态(F浮=G). 答:图象中的A点对应木块在水中的位置是处于漂浮状态. (2)由分析可知,木块浸没在水中所受的浮力F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N, 答:该木块浸没在水中所受的浮力为10N. (3)由图象可知,拉力为4N,则木块的重力G=F浮-F=10N-4N=6N, 则木块的质量m===0.6kg, 木块的密度ρ===0.6×103kg/m3. 答:木块的密度为0.6×103kg/m3.
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考点分析:
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质量m/kg0.100.150.200.250.300.350.40
滑行距离s/m0.420.410.430.420.430.420.42
(1)从上述数据分析,可以得到的结论是:在初速度和接触面粗糙程度相同的条件下,物体在水平面上滑行的距离与物体的质量大小______
(2)小敏认为:木块及钩码的质量越大,对水平面的压力越大,则滑行中受到的摩擦阻力也越大,滑行距离就会越短.因此,他认为数据有问题,于是对上表数据做了如下改动:
质量/kg0.100.150.200.250.300.350.40
滑行距离/m0.420.410.430.420.430.420.42
0.420.400.380.360.320.300.28
请你评判小敏的做法并阐述理由:______
(3)小思同学反思上述实验后认为:在初速度和所受到的摩擦阻力大小相同的条件下,物体的质量越大在水平面上滑行的距离将越远,因为:______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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