一道初中物理题,帮帮忙,O(∩_∩)O谢谢!

一轻弹簧作用10牛的拉力时,其长为11厘米,当作用30牛的拉力时,其长为13厘米,将此轻弹簧两端分别连结在容器底及物体P上。如图所示,此时弹簧长为9厘米,将水逐渐注入容器,当物体的一半浸入水中时,弹簧长10厘米,把水倒出,改注入液体Q,当物体全部浸入液体Q中时,弹簧长为10.5厘米,求液体Q和物体P的密度。(ρ水=1.0×103千克/米3)

答案是0.75×103千克/米3和2×103千克/米3,但我觉得答案好像是错的。。。

分析: 补上图片:

因为弹性限度内,弹簧的伸长与受到的外力成正比,所以有

F1/F2=(L1-L0) / (L2-L0),式中的L0为弹簧的原长;

即10N / 30N=(11cm-L0) / (13cm-L0),∴L0=10cm;

如图甲所示,弹簧长L3=9cm时,弹簧只受物体重力作用,所以有G物/F1=(L0-L3) / (L1-L0)

即G物/10N=(10cm-9cm) / (11cm-10cm) ∴G物=10N

将水逐渐注入容器,当物体的一半浸入水中(如图乙)时,弹簧长10厘米,这时弹簧正好等于原长,则弹簧不受力作用,意味着物体受到浮力与重力平衡。所以有F浮=G物,即 ρ水gV排=G物,也即

ρ水gV物/2=ρ物gV物 ∴ρ物=0.5×10³kg/m³,V物=20cm³

当把水倒出,改注入液体Q,当物体全部浸入液体Q中(如图丙)时,弹簧长L4为10.5厘米,则有

(F'浮-G物) /F1=(L4-L0) / (L1-L0),

即 (F'浮-10N) /10N= (10.5cm-10cm) / (11cm-10cm),∴F'浮=15N

而 F'浮=ρ液gV'排=ρ液gV物 

∴ρ液=F'浮/(gV物)=15N / [10N/kg×20×10^(-4)m³]=0.75×10³kg/m³

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第1个回答  2012-05-29
弹簧刚度K=(30-10)/(13-11)=10 (N/cm)
弹簧自由长度 L=11-10/10=10 cm
物体p重 mg=(10-9)*10=10N
设物体体积为V
V/2*ρ水=mg
mg/V=ρ水/2
物体p密度=ρ水/2=0.5×103 千克/米3
当物体全部浸入液体Q中时 弹簧受到向上的拉力F=(10.5-L)*K=5N F=0.5 mg
ρQ*V-mg=F
ρQ=(F+mg)/V=(0.5mg+mg)V=1.5*物体p密度=0.75×103 千克/米3
第2个回答  2012-05-29
怎么没有看到图呀?
第3个回答  2012-06-04
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