Question

如图甲所示，圆柱形金属块在细绳竖直向上拉力的作用下，从水底开始以恒定速度v=0.1m/s上升到离开水面一定的高度处．图乙

Answer 1

（1）由图乙可知，物体离开水面后的拉力F=54N，

∵物体匀速上升，

∴G=F=54N，

金属块的质量：

m=

G

g=

54N

10N/kg=5.4kg；

（2）由图乙可知，物体浸没水中时拉力F′=34N，

金属块所受的浮力：

F_浮=G-F′=54N-34N=20N；

（3）金属的体积：

V=V_排=

F浮

ρ水g=

20N

1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10^-3m³，

金属的密度：

ρ=

m

V=

5.4kg

2×10−3m3=2.7×10³kg/m³．

答：（1）金属块的质量为5.4kg；

（2）完全浸没在水中时，金属块所受的浮力为20N；

（3）该金属块的密度为2.7×10³kg/m³．