Question

【題目】重為200N的方形槽（內壁材料為鐵質），放在水平臺面上，有一個質量為0.6kg的磁性物塊吸附在容器內壁，物塊恰好能沿側壁勻速向下滑動，最后靜止在容器的底部；然后向槽中加水，當磁性物塊五分之四的部分浸在液體中時，物塊開始隨液面向上滑動（不考慮水對摩擦力的影響）

（1）求該物塊勻速下滑時受到側壁的摩擦力f；

（2）物塊向上滑動時，求該物塊所排開水的體積V排；

（3）求該磁性物塊的密度。

Answer 1

【答案】（1）6N；（2）1.2×10-5m3；（3）0.4×103kg/m3。

【解析】

（1）因為物塊勻速向下滑動，所以它受到的是平衡力，f=G物=m物g=0.6kg×10N/kg=6N；

（2）物塊向上滑動時，滑動摩擦力方向向下，則F浮=G物+f=6N+6N=12N

由阿基米德原理F浮=ρ水gV排得：V排===1.2×10-5m3；

（3）磁性物塊的體積：V===1.5×10-5m3；

磁性物塊的密度：ρ===0.4×103kg/m3。

答：（1）求該物塊勻速下滑時受到側壁的摩擦力f為6N；

（2）物塊向上滑動時，求該物塊所排開水的體積V排為1.2×10-5m3；

（3）該磁性物塊的密度為0.4×103kg/m3。