Question

在图甲中，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中．图乙是钢绳拉力随时间t变化的图象，若不计水的摩擦力（g取10N/kg），则可算出石料的密度为（ ）

A．1.6×10³kg/m³
B．2.3×10³kg/m³
C．2.8×10³kg/m³
D．3.2×10³kg/m³

Answer

分析钢绳拉力随时间t变化的图象，当石块没有浸入水中时，拉力等于重力，据此求出石料重；当石块全浸入后，拉力等于重力减去浮力，据此求石料受到的浮力，再根据阿基米德原理求石料排开水的体积（石料的体积），知道石料重，利用重力公式求石料的质量，最后利用密度公式求石料的密度．
【解析】
由图乙可知，石料的重为1400N，石料浸没后钢丝绳的拉力为900N，则石料受到的浮力大小为：
F浮=G-F拉=1400N-900N=500N，
∵F浮=ρ水v排g，
∴石料排开水的体积（石料的体积）：
V石=V排===0.05m3
∵G=mg=1400N，
∴石料的质量：
m===140kg，
石料的密度：
ρ石===2.8×103kg/m3．
故选C．