答:(1)物体在纯水中所受的浮力为1N;
(2)物体在盐水中悬浮时所受的浮力为1.1N;
(3)物体悬浮时盐水的密度为1.1×103kg/m3
解析:(1)知道物体排开水的重力,根据阿基米德原理可知物体在纯水中所受的浮力;
(2)物体在盐水中悬浮时所受的浮力等于物体的重力;
(3)物体在水中沉底,排开0.1kg的水,由ρ=m
V
可得物体排开纯水的体积;物体在盐水中悬浮时,则排开盐水的体积等于排开纯水的体积;根据F浮2=ρ盐水V排g可得盐水的密度。
本题考查了学生对密度公式的掌握和运用,注意利用好悬浮提供的信息:①物体受到的浮力等于物体重力;②物体排开水的体积等于物体的体积。
23.答案:解:(1)金属盒A底部所受海水的压强:
p=ρ
海水
gℎ=1.0×103kg/m3×10N/g×0.2m=2000Pa;
(2)由图可知,n=2,
绳子自由端移动的速度v绳=nv A=2×1m/s=2m/s
拉力F的功率P=W
t =Fs
t
=Fv
绳
=500N×2m/s=1000W
(3)则绳子自由端移动的距离:
s=2ℎ=2×5m=10m,
拉力做的功:W总=Fs=500N×10m=5000J,
根据η=W
有用
W
总
=80%可得,有用功:
W
有用=ηW
总
═80%×5000J=4000J,
根据W有用=Gℎ可得金属盒A的总重力:
G=W
有用
ℎ
=4000J
5m
=800N,
则金属盒A的总质量:
m=G
g =800N
10N/kg
=80kg。
答:(1)金属盒A底部所受海水的压强为2000Pa;
(2)拉力F的功率为1000W;
(3)若滑轮组的机械效率为以80%,金属盒A的总质量为80kg。
解析:(1)已知金属盒内海水的深度和海水的密度,利用p=ρ液gℎ计算金属盒A底部所受海水的压强;
(2)根据P=W
t =Fs
t
=Fv可求得拉力F的功率;
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