均勻鐵鏈條的一端系著質(zhì)量M=22.8Kg,直徑D=0.4m的實心球,另一端空著.鏈條長L=3.4m,質(zhì)量m=15.6Kg,帶有鏈條的球浸沒在水池里,如圖所示,球的體積公式為V=πD3/6,本題中設(shè)π=3.當(dāng)球平衡時,球心離池底的距離是多少?(不考慮鐵鏈?zhǔn)艿降母×�,g取10N/kg)
分析:解決此題必須對各物體的狀態(tài)和所受的力進行全面的分析.包括球的浮力、球的重力、鏈條的重力、鏈條對球向下的拉力等,同時,還要對鏈條的長、球的直徑、懸起鏈條的長等幾個長度的關(guān)系判斷準(zhǔn)確.找出等量關(guān)系,運用相關(guān)知識進行求解.
解答:解:球的體積:V=
πD3
6
=0.032m3,
球受到的浮力:F=ρgV=320N,
球的重力:G=mg=22.8kg×10N/kg=228N,
∴懸起鐵鏈向下的力:G=F-G=92N.
鏈條的重力:G鏈條=mg=15.6kg×10N/kg=156N,
∴懸起鐵鏈與總鐵鏈向下的力之比,也等于懸起鐵鏈與總鐵鏈的長度之比:
L:L鏈條=G:G鏈條=92N:156N
L鏈條=3.4m
∴L=3.4m×
92
156
=2m
∴L球心離池底=L+
D
2
=2m+0.2m=2.2m.
答:當(dāng)球平衡時,球心離池底的距離約為2.2m.
點評:當(dāng)球平衡時,找出是哪些力的平衡是此題的關(guān)鍵點,這里牽扯到了多個力的平衡,搞清它們之間的關(guān)系方能逐一推導(dǎo),值得注意的是,事實上鐵鏈還會受到一定浮力的作用,這里只是忽略了而已.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源:2006年吉林省延邊州初中物理知識競賽試卷(解析版) 題型:解答題

均勻鐵鏈條的一端系著質(zhì)量M=22.8Kg,直徑D=0.4m的實心球,另一端空著.鏈條長L=3.4m,質(zhì)量m=15.6Kg,帶有鏈條的球浸沒在水池里,如圖所示,球的體積公式為V=πD3/6,本題中設(shè)π=3.當(dāng)球平衡時,球心離池底的距離是多少?(不考慮鐵鏈?zhǔn)艿降母×�,g取10N/kg)

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