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学校开展课外实践活动,小明将一密度为3×103kg/m3、体积为10dm3的物体...

学校开展课外实践活动,小明将一密度为3×103kg/m3、体积为10dm3的物体用绳子拴住后放入水中,不计水的阻力.(g取10N/kg)
(1)若绳子能够将该物体拉上岸,则绳子至少能够承受多大的拉力?
(2)在将拉上岸的过程中,绳子上承受的最小拉力为多大?
利用阿基米德原理公式F浮=ρ液gv排和G=ρgv,根据力的合成分析求解. (1)知道物体的密度和体积,利用密度公式和重力公式求物体重,当物体离开水面后,物体不受水的浮力,绳子承受的拉力最大,此时拉力等于物体的重; (2)从水中向上提升物体的过程中,物体受到水的浮力,绳子承受的拉力最小,此时拉力等于物体重减去浮力,由阿基米德原理求出物体受到的浮力,再求最小拉力. 【解析】 (1)物体重: G=mg=ρgv=3×103×kg/m3×10N/kg×0.01m3=300N, 当物体离开水面时,物体不受浮力,绳子承受的拉力最大,F拉=G=300N; (2)物体浸没在从水中时,受到水的浮力,此时绳子承受的最小, F浮=ρ水gv排=ρ水gv=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N, F小=G-F浮=300N-100N=200N. 答:(1)若绳子能够将该物体拉上岸,则绳子至少能够承受300N的拉力; (2)在将拉上岸的过程中,绳子上承受的最小拉力为200N.
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考点分析:
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①用小刀将土豆削成一端开口的空心状,使其能够漂浮在水面上;
②在量筒中倒入适量的水,记下水的体积V1
③将土豆口朝上,轻轻放入量筒中,使其能够漂浮在水面上,记下水面所对应的体积V2
④将土豆口朝下,使其浸没在量筒里的水中,记下水面对应的体积值V3
⑤整理器材,计算土豆的密度.
根据以上实验方案,回答以下问题:
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次数物体重力/N斜面高度/m斜面长度/m沿斜面拉力/N
140.21.20.9
240.31.21.2
340.41.21.5
440.31.01.4
540.41.01.6
(1)分析表中的数据,我们可以发现:当斜面长度相同时,斜面越高,拉同一物体所施加的拉力就将______
(2)分析表中第2次和第4次实验数据、第3次和第5次实验数据,我们不难得出结论:当______一定时,斜面越长,拉同一物体所需要施加的拉力就______,但经过的路程______
(3)利用上面的数据得出的结论,我们可以解释“盘山公路”的物理学原理了:盘山公路增加了汽车行驶的里程,实际上就是增加了斜面的______,让汽车在上坡时所需要的牵引力______,汽车更容易上坡.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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