Question

一个物理题！！！！写思路就可以 必须要正确 追加分！！求好心人啊

某兴趣小组模拟“蛟龙号”潜水的过程。他们选择的器材有：
容量为550ml空矿泉水瓶一个、三块小石头、一个铁块、一个水槽。
他们的操作步骤是：
a、将三块小石头放入空矿泉水瓶中，再轻轻投入到水中。静止后漂浮在水面上
b、再用3.5N的压力可以使矿泉水瓶完全浸沉入水中且恰好浸没在水中静止
c、将铁块绑在矿泉水瓶上，再轻轻投入到水中。它们在水中悬浮

求：（a）小石头的总质量。（矿泉水瓶自重及瓶壁的体积不计）
（b）铁块的质量。（铁的密度7.9g/cm3）

答案是0.2kg和0.51*10^-4m^3
怎么做的 啊

Answer 1

当瓶子上下手里一样时，物体悬浮在水中

所以当实施B步骤时，瓶子受到向下的力有石子的重力和人手的压力，向上的力有水的浮力。

水给瓶子施加的浮力=水的密度*瓶子体积，所以拿浮力-人手压力=石子重力，再除以9.8，就可以得出石子的质量。

追问

第二问呢

追答

铁块绑上后，瓶子可以悬浮，既证明铁块所受的力（自身重力-铁块所受浮力）为3.5N

这样就可以铁块的体积V=3.5/（p铁-p水）（p为密度）

铁块质量等于体积乘密度

Answer 2

第一问很简单：完全浸没：容量即为排开水体积；水中静止，故pgv排=浮力=石头重力+3.5N，口算能算出石头重力2N。。取g=10，石头质量0.2Kg。。
第二问：与第一问等式对比起来看，等式左边浮力部分，除了瓶子受到浮力外，铁块也受到浮力（因为铁块是绑在瓶子外面，而不是放在瓶子里面）；等式右边，没有了3.5N，但多了铁块重力。。
此时注意 算铁块浮力时，体积可以用质量除以密度来表示。。。

追问

第二问不太明白

追答

pgv排+pgv铁=m铁g+m石g
v铁=m铁/p铁

Answer 3

(a)对小石头和矿泉水瓶受力分析 石块重力（瓶子重力太小，忽略）+压力=浮力，列方程可得解
(b)方法类似 石块重力+铁块重力=浮力（瓶子、石块）
要注意由于铁块绑在外面，它能排开一部分水，故浮力在第一小问的基础上还要增加一部分
不懂再问

追问

第二问不明白能详细的写出来吗

追答

悬浮嘛，所以受力平衡
设石头质量m1，铁块质量m2，瓶子体积V1，铁块体积V2
总重力为 (m1+m2)g 总浮力为 ρg(V1+V2)
于是 (m1+m2)g =ρg(V1+V2)
解出m2

追问

铁块体积不知道啊

追答

不好意思啊，体积=质量÷密度
即 V2=m2÷7.9 把这个式子代到上面方程就行了