初中中考物理浮力經(jīng)典例題(含詳細(xì)解析)_第1頁
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文檔簡介

1、初中物理浮力經(jīng)典例題及詳細(xì)解析求浮力四法L,稱重法壓力差法原理法I平衡法i適于已知物體重力及液體中彈筵測 力計(jì)示數(shù)的浮力求解.F科=#”向上一尸向下ii亙而麗漆布王廠示蓑后通 的浮力求解。!謝凄荷受兔液體7片底)淳方面一1或副F浮=G物=切物g =p物g產(chǎn)物適于物體處于潦浮或懸浮狀態(tài)浮力 的求解.例1下列說法中正確的是A.物體浸沒在水中越深,受的浮力越大B .密度較大的物體在水中受的浮力大C.重的物體受的浮力小D .同體積的鐵塊和木塊浸沒在水中受的浮力一樣大例2 質(zhì)量為79 g的鐵塊,密度是7.9 g/ cm 3,這個(gè)鐵塊的質(zhì)量是多少 ?重多少?將這個(gè)鐵塊浸沒于水中,排開水的質(zhì)量是多少?所受浮

2、力是多少?(g取10 N/ kg)例3 (市中考試題)用彈簧測力計(jì)拉住一個(gè)重為 43 N的空心銅球,全部浸在水中時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 33.25 N ,此銅球的空心部分的體積是m3.(已知銅的密度為8.9 x 10 kg / m )例4 體積相同的 A、B、C三個(gè)物體,放入水中靜止后,處于圖15 1所示的狀態(tài),試比較三個(gè)物體受的重力Ga、Gb、Gc和密度a、b、 c.例5 將一個(gè)蠟塊( 蠟= 0.9 x io 3kg/m3)分別放入酒精、水和鹽水中靜止后,試比較它受的浮力大小和排開液體的體積大小.(胴k 水 蠟 酒精)酒精水鹽水(a)(b)(C)圖 1 5 2例6 (市中考試題)將重為4.5

3、 N、體積為 0.5 dm的銅球浸沒在水后放手,銅球靜止后所受的浮力是 N.例7 (市中考試題)把一實(shí)心金屬塊浸在盛滿酒精的杯中靜止后,溢出71精8g(酒 精= 0.8 X10 3kg/m3),若把這一金屬塊浸在盛滿水的杯子中靜止后,從杯中溢出水的質(zhì)量是 ()A. 15g B. 12.5 g C. 10 g D. 8g例8 體積是50 cm 3,質(zhì)量是45 g的物體,將其緩緩放入裝滿水的燒杯中,物體靜止后,溢出水的質(zhì)量是g.將其緩緩放入裝滿酒精的燒杯中,溢出酒精的質(zhì)量是g.(酒= 0.8 x 10 kg / m)例9 (市中考試題)如圖 153中,重為5N的木塊A,在水中處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)繩子

4、的拉力為 3N,若繩子突然斷了,木塊A在沒有露出水面之前, 所受合力的大小和方向是A.5 N,豎直向下B . 3N,豎直向上C.2N,豎直向上例10 以下是浮力知識的應(yīng)用,說確的是A. 一艘輪船在海里和河里航行時(shí),所受浮力一樣大B . 一艘輪船在海里和河里航行時(shí),在海里受的浮力大C.密度計(jì)漂浮在不同液體中,所受浮力不同D .密度計(jì)在不同液體中漂浮,浸入液體體積越大,所測得的液體密度越大例11(市西城區(qū)中考試題) 如圖155,展示了一個(gè)廣為人知的歷史故事“沖稱象”.沖運(yùn)用了等效替代的方法,巧妙地測出了大象的體重.請你寫出他運(yùn)用的與浮力相 關(guān)的兩條知識.(1) ; (2) .例12 (市中考試題)

5、已知質(zhì)量相等的兩個(gè)實(shí)心小球A和B,它們的密度之比 A : B=1 : 2,現(xiàn)將A、B放入盛有足夠多水的容器中,當(dāng) A、B兩球靜止時(shí),水對 A、B兩球 的浮力之比 Fa:Fb=8:5,則 a=kg/m3, b =kg/m3.( 水=1 x 10 3kg / m 3)例13 (市中考試題)A、B兩個(gè)實(shí)心球的質(zhì)量相等,密度之比 A : B=1 : 2.將它們分別放入足夠的酒精和水中,它們受到浮力,其浮力的比值不可能的是(酒精=0.8x 10 3kg/m3)()A. 1 : 1 B. 8 : 5 C. 2 a :水 D. 2 酒精:b例14(市中考試題)如圖 156 (a)所示,一個(gè)木塊用細(xì)繩系在容器

6、的底部,向容器倒水,當(dāng)木塊露出水面的體積是20 cm 3,時(shí),細(xì)繩對木塊的拉力為0.6 N.將細(xì)繩剪斷,木塊上浮,靜止時(shí)有微的體積露出水面,如圖(b)所示,求此時(shí)木塊受到的浮力.(g取 io N/kg)圖 1 5 6例15 如圖157所示,把甲鐵塊放在木塊上,木塊恰好浸沒于水中,把乙塊系在這個(gè)木塊下面,木塊也恰好浸沒水中,已知鐵的密度為7.9 X103kg/m3.求:甲、乙鐵塊的質(zhì)量比.圖 1 5 7例16 (市中考試題)如圖 158所示的木塊浸沒在水中,細(xì)線對木塊的拉力是2N.剪斷細(xì)線,待木塊靜止后,將木塊露出水面的部分切去,再在剩余的木塊上加1N向下的壓力時(shí),木塊有 20cm3的體積露出水

7、面.求木塊的密度. (g取ioN/kg)一 木 一 塊 一一水7TT7jrT77F圖 1 5 8例17 如圖1510 (a)所示的圓柱形容器,底面積為200 cm2,里面裝有高20cm的水,將一個(gè)體積為 500 cm 3的實(shí)心鋁球放入水中后,球沉底(容器中水未溢出)求:(1)圖(b)中水對容器底的壓強(qiáng)容器底增加的壓力.(2)圖(b)中容器對水平桌面的壓強(qiáng)和壓力.(不計(jì)容器重,鋁= 2.7 X 103kg/m3,g 取 10N/ kg)答案 圖(b)中,水對容器底的壓強(qiáng)為2250 Pa,水對容器底增加的壓力為5N;容器對水平桌面壓力為 53.5 N,壓強(qiáng)為2675 Pa.例18(省中考試題)底面

8、積為 400 cm2的圓柱形容器裝有適量的水,將其豎直放在水平桌面上,把邊長為 10 cm的正方體木塊 A放入水后,再在木塊 A的上方放一物體 B, 物體B恰好沒入水中,如圖15 11 (a)所示.已知物體B的密度為6 x 103kg/m3.質(zhì)量為 0.6 kg .(取 g = 10 N/ kg )圖 1 5 11求:(1)木塊A的密度.(2)若將B放入水中,如圖(b)所示,求水對容器底部壓強(qiáng)的變化.已知:S= 400 cm 2 = 0.04 m2A 邊長 a= 10 cm = 0.1 m , b = 6 x 10 3kg/ m mB = 0.6 kg求:(1 ) Pa; (2) AP.例19

9、(市中考試題)在水平桌面上豎直放置一個(gè)底面積為S的圓柱形容器,裝密度為1的液體.將掛在彈簧測力計(jì)下體積為V的金屬浸沒在該液體中(液體未溢出).物體靜止時(shí),彈簧測力計(jì)示數(shù)為 F;撤去彈簧測力計(jì),球下沉并靜止于容器底部,此時(shí)液體對容 器底的壓力為容器底對金屬球的支持力的n倍.求(1)金屬球的密度;(2)圓柱形容器液體的質(zhì)量.例20 如圖15 13 (a),在天平左盤放一杯水,右盤放祛碼,使天平平衡.(a)(b)圖 15 13(1)將一質(zhì)量為27g的鋁塊(鋁=2.7 g/ m3)放入左盤水中,水不溢出,天平還能平衡嗎?(2)將鋁塊如圖15 13 (b)方式放入左盤中,天平還能平衡嗎?例21 如圖15

10、 14中,容器分別裝有水和鹽水,在液面上浮著一塊冰,問: (1)冰在水中熔化后,水面如何變化 ?(2)冰在鹽水中熔化后,液面如何變化?(a)(b)圖 1 5 14例22(市中考試題)如圖1515 (a),在一個(gè)較大的容器中盛有水,水中放有一個(gè)木塊,木塊上面放有物體 A,此時(shí)木塊漂?。蝗绻麑?A從木塊上拿下,并放入水中,當(dāng)木塊和A都靜止時(shí)(水未溢出),下面說確的是()(a)(b)圖 1 5 15A.當(dāng)A的密度小于水的密度時(shí),容器中水面上升B .當(dāng)A的密度大于水的密度時(shí),容器中水面下降C.當(dāng)A的密度等于水的密度時(shí),容器中水面下降D.當(dāng)A的密度大于水的密度時(shí),將 A拿下后懸掛在木塊下面,如圖 131

11、5 (b), 容器中水面不變例23(市東城區(qū)中考試題)自制潛水艇模型如圖15 16所示,A為厚壁玻璃廣口瓶,瓶的容積是 V0,B為軟木塞,C為排水管,D為進(jìn)氣細(xì)管,正為圓柱形盛水容器.當(dāng)瓶中空氣的體積為 V1時(shí),潛水艇模型可以停在液面下任何深處,若通過細(xì)管 D向瓶中壓入空氣,潛水艇模型上浮,當(dāng)瓶中空氣的體積為2 Vi時(shí),潛水艇模型恰好有一半的體積露出水面,水的密度為恰水,軟木塞B,細(xì)管C、D的體積和重以及瓶中的空氣重都不計(jì).圖 15 16求:(1)潛水艇模型.的體積;(2)廣口瓶玻璃的密度.例24 一塊冰含有一小石塊,放入盛有水的量筒,正好懸浮于水中,此時(shí)量筒的水面2 升高了 4.6 cm .

12、當(dāng)冰熔化后,水面又下降了 0.44 cm .設(shè)量筒橫截面積為 50 cm ,求石塊的密度是多少?( 水= 0.9 x 10 3kg/m3)例25(市中考試題)在量筒注入適量的水,將一木塊放入水中,水面達(dá)到的刻度是V1,如圖1518 (a)所示;再將一金屬塊投入水中,水面達(dá)到的刻度是V2,如圖(b)所示;若將金屬塊放在木塊上,木塊恰好沒入水中,這時(shí)水面達(dá)到的刻度是V3 .如圖(c)所示.金屬密度=.VBlmlII-1二2V F 目,三二MM- 一二二4.0 X 10 3kg/ m3的甲、乙兩個(gè)實(shí)圖 15 18例26 如圖1 5 19所示輕質(zhì)杠桿,把密度均為1O O為OA的一,求:甲、5心物體掛在

13、 A、B兩端時(shí),杠桿在水平位置平衡,若將甲物體浸沒在水中,同時(shí)把支點(diǎn)從。移到O時(shí),杠桿又在新的位置平衡,若兩次支點(diǎn)的距離乙兩個(gè)物體的質(zhì)量之比.圖 15 19例27(市中考試題)某人用繩子將一物體從水面下2 m深處的地方勻速提到水面 10.5 m處的過程中,人對物體做功為 54 J.當(dāng)將物體拉到有一體積露出水面時(shí),讓其靜止,5此時(shí)繩子對物體的拉力為40 N.不計(jì)繩子的質(zhì)量,忽略水的阻力,求物體的密度.(g取10 N/ kg)參考答案例1 D選項(xiàng):同體積的鐵塊和木塊,浸沒于水中,V排相同,水相同,F(xiàn)浮鐵=F浮木,鐵塊和木塊受的浮力一樣大.答案 D 注意:物體所受的浮力跟物體自身的重力、自身的密度、

14、自身的形狀無關(guān).例2解 m 鐵=0.079 kg G 鐵=m 鐵g = 0.079 kg x 10N/kg = 0.79 N V 排=丫 鐵79g3鐵 7.8g/cm3=10 cmm 排=液 gV 排=1g/cm 3x10 cm3= 10g=0.01 kgF 浮=m 浮 g0.01 kg x10 N/ kg =0.1 N解 可在求得浮力的基礎(chǔ)上,得到整個(gè)球的體積,進(jìn)一步求出實(shí)心部分體積,最后得到結(jié)果.F 浮=6 F=43 N33.2 N=9.8 NV排=F浮9.8N33_水 g 1.0 10 kg/m 9.8N/kg33= 1x10 m33浸沒:V= V 排= 1X10 m球中所含銅的體積V銅

15、=四銅43N y0 49 X 10 1.0 103kg/m3 9.8N/kg丫空=丫一 V 銅=1x10 3m 3 0.49 x 103m3 = 0.51 x 10 3m3例4由圖來判斷物體的狀態(tài):A、B漂浮,C懸浮.由狀態(tài)對物體進(jìn)行受力分析:Ga= F 浮 a, Gb = F 浮 b , Gc= F 浮 c.比較A、B、C三個(gè)物體受的浮力Va排v V b排v Vc排,液相同.根據(jù)F浮=液gV排,可知:Ga Gb Gc .比較物體密度V gVAB 水 蠟 酒精蠟塊在酒精中下沉,最后沉底;在水和鹽水中最后處于漂浮狀態(tài).設(shè)蠟塊在酒精、水、鹽水中受的浮力分別為Fi、F2和F3,蠟塊重力為G.對蠟塊進(jìn)

16、行受力分析:FivG, F2=G, F3 = G.同一物體,重力 G不變,所以Fi F2=F3根據(jù)阿基米德原理:V排=-F-液g酒精中:V排酒精=V物F2 水中:V排水=水g鹽水中:婚塊水鹽水(b)F2 = F 3,水v 鹽水V排水V排鹽水而V排酒精 V排水 V排鹽水把狀態(tài)用圖152大致表不出來.答案 蠟塊在酒精中受的浮力最小,排液體積最大;在水和鹽水中受的浮力相等,排水體積大于排開鹽水體積.例6 精析 此題考查學(xué)生是否注意了在解題前先要對物體作“狀態(tài)的判定”,即3 銅球靜止時(shí)是漂浮于水面,還是沉于水中.有的學(xué)生拿到題后,就認(rèn)定 V排= 0.5 dm ,然后根據(jù)F浮= 液gV排,求出浮力F浮=

17、 4.9 N.【分析】當(dāng)題目未說明銅球靜止時(shí)處于什么狀態(tài),可以用下面兩種方法判定物體的狀態(tài).一,,一 ,一 、m G 一 ,解法1 求出銅球的密度: 球=(g 取 10 N/ kg ) 球=V球gV球4.5 N333.3r = 0.9 kg / dm = 0.9 kg / dm xio kg/m 10N/kg 0.5dm3這是一個(gè)空心銅球,且 球v 水,所以球靜止后,將漂浮于水面,得F浮 = G = 4.5N. 解法2 求出銅球浸沒在水中時(shí)受的浮力F浮= 液gV排=1 x 10 3kg/m3x 10 N/kgX0.5 X 10 3m3 = 5N.答案 4.5 N例7精析 分析出金屬塊在酒精和水

18、中的狀態(tài),是解決問題的關(guān)鍵.角軍金屬 酒精,金屬 水金屬塊在酒精和水中均下沉,完全浸沒.V金屬=V排水=V排酒精m排酒精8 g 3由m排酒精=8 g 得V排酒精=3=10 cm酒精0.8g/cm金屬塊在水中:V排水=V金屬塊=10 cm3 m排水= 水V排水=1 g/cm3x 10cm 3 =10g答案 C在上面的解題中,好像我們并沒有用阿基米德原理的公式F浮=6排.但實(shí)際上,因?yàn)镚排=m排?夜g,而其中m排液= 液V排,所以實(shí)質(zhì)上還是利用了阿基米德原理分析了問題.例8 解判斷此物體在水中和酒精中的狀態(tài)求出物體密度: 物=m= 45g =0.9 g/ cm 3V 50cm3物v 水,物體在水中

19、漂浮.F水浮=Gm排水g = m物gm 排水=m 物=45 g又 物v 酒精,物體在酒精中沉底.3F酒精浮= 酒精 V排g,浸沒:V排 = V = 50cmm 排精浮= 酒精 V 排=0.8 g/ cm3 x 50 cm3 = 40 g答案 溢出水的質(zhì)量是45 g,溢出酒精的質(zhì)量是 40 g3有的同學(xué)對物體在液體中的狀態(tài)不加判斷,而是兩問都利用 V排=50 cm 進(jìn)行求值.造3成結(jié)果錯(cuò)誤.V排=50 cm 進(jìn)行求解。造成結(jié)果錯(cuò)誤.例9精析 結(jié)合浸沒在水中物體的受力分析, 考查學(xué)生對受力分析、合力等知識的掌握情況.【分析】繩子未斷時(shí),A物體受3個(gè)力:重力Ga,拉力F,浮力F浮.3個(gè)力關(guān)系為:Ga

20、+F = F浮,求得F浮=5N+3N = 8N.繩子剪斷后,物體只受重力和浮力,且浮力大于重力,物體上浮,浮力大小仍等于8N.合力F合=5浮一G = 8N 5N = 3N合力方向:與浮力方向相同,豎直向上.答案 B例10【分析】輪船在河里和海里航行,都處于漂浮狀態(tài),F(xiàn)浮=G.因?yàn)檩喆亓Σ蛔?,所以船在河里和海里所受浮力相?A選項(xiàng)正確.又因?yàn)?海水河水, 所以V排海水V排河水,在河水中沒入的深一些.密度計(jì)的原理如圖 154,將同一只密度計(jì)分別放入甲、乙兩種液體中,由于密度計(jì)均處于漂浮狀態(tài),所以密度計(jì)在兩種液體中受的浮力都等于重力.可見,密度計(jì)沒人液體越多,所測得的液體密度越小.甲乙圖 1 5

21、4F甲浮=F乙浮=G根據(jù)阿基米德原理:甲gV排甲=乙gV排乙- V排甲V排乙甲v 乙答案 A例11精析 此題考查學(xué)生通過對圖形的觀察,了解此圖中G象=G石的原理.【分析】當(dāng)大象在船上時(shí),船處于漂浮狀態(tài),F(xiàn)浮=G船+ G象,沖在船上畫出標(biāo)記,實(shí)際上記錄了當(dāng)時(shí)船排開水的體積為V排.用這條船裝上石頭,船仍處于漂浮狀態(tài),F(xiàn)浮=G船+ G石,且裝石頭至剛才畫出的標(biāo)記處,表明此時(shí)船排開水的體積V排=V排.根據(jù)阿基米德原理,兩次浮力相等.兩次浮力相等.便可以推出:G象=6石.答案 (1)漂浮條件(2)阿基米德原理例12 精析 由于A、B兩物體在水中的狀態(tài)沒有給出,所以,可以采取計(jì)算的方法或排除法分析得到物體

22、所處的狀態(tài).【分析】(1)設(shè)A、B兩球的密度均大于水的密度,則 A、B在水中浸沒且沉底.由已知條件求出 A、B體積之比,mA=mB.Va _ mAa _ 2VBmB B 1A、B浸沒:V排=V物F學(xué) A7KgVa2F 浮 B7Kg Vb1Fa 8F滓 A2題目給出浮力比 一A =,而現(xiàn)在得A =與已知矛盾.說明假設(shè)(1)不成立.FB 5F浮B1(2)設(shè)兩球均漂?。阂?yàn)?mA=mB則應(yīng)有 F浮a = F浮b = Ga=Gb一A11 ,也與題目給定條件矛盾,假設(shè)(2)不成立.F浮B1用上述方法排除某些狀態(tài)后,可知A和B應(yīng)一個(gè)沉底,一個(gè)漂浮.因?yàn)?A B,所以B應(yīng)沉底,A漂浮.解A漂浮 Fa=Ga

23、=B沉底 Fb=+=五7FbVa2代入.1FAXVBFb Va水=8 x 1 x 1 x io 3kg/ m3 = 0.8 x io 3kg/ m3 52b= 2a= 1.6 x 103kg/ m3答案 a= 0.8 x io3kg/m3, b = 0.8 x io3kg/m3.例13精析 從A、B兩個(gè)小球所處的狀態(tài)入手,分析幾個(gè)選項(xiàng)是否可能.一個(gè)物體靜止時(shí),可能處于的狀態(tài)是漂浮、懸浮或沉底.以下是兩個(gè)物體所處狀態(tài)的可能性_x0001_A漂,B漂A懸,B漂A沉,B漂A漂,B懸A懸,B懸A沉,B懸A漂,B沉A懸,B沉A沉,B沉由題目我們可以推出m A= m B, A: B=一,則 Va=Vb=

24、A: B=2:12我們可以選擇表格中的幾種狀態(tài)進(jìn)行分析:設(shè):(1) A、B均漂浮A 酒精, B 水,與已知不矛盾,這時(shí) F浮A= 1 : 1 ,A選項(xiàng)可能.(2)設(shè)A、B都沉底酒精gVA4 2 8=-x = -,B選項(xiàng)可能.7K gVA51 5(3)設(shè)A漂浮,B沉底,這時(shí) a 酒精,b酒精水,B不可能漂浮.上述狀態(tài)不可能,而這時(shí)的-F5A =酒精gVAF浮 B 7KgVAD選項(xiàng)不可能.答案 D例14精析 分別對(a) (b)圖當(dāng)中的木塊進(jìn)行受力分析.已知:圖(a) V 露 i = 20cm 3 = 2x 10 5m3, F 拉= 0.6N圖(b) V 露2 = - V5求:圖(b) F浮木,解

25、 圖(a),木塊靜止:F拉+ G = F浮i一F拉=5拉1 F拉2F拉=水g (V V露1)一 水g(V- 2V)F拉=水g (V V露i代入數(shù)值:-3V)=53.0.6 N= io kg/m x io N/ kg x5(V V 露i)5(2 V2 X 10 5m3)54 3V= 2 x io m3圖(b)中:F浮乙=水g V5= 1.0 x 10 3kg/ m 3x 10 N/ kg x - x 2 x 10 4m3=1.2 N答案木塊在圖(b)中受浮力1.2 N.例15精析 當(dāng)幾個(gè)物體在一起時(shí),可將木塊和鐵塊整體做受力分析,通常有幾個(gè)物體,就寫出幾個(gè)重力,哪個(gè)物體浸在液體中,就寫出哪個(gè)物體

26、受的浮力.已知: 鐵= 7.9 x 10 3kg/ m3求:解 甲在木塊上靜止:F浮木=G木+ G甲乙在木塊下靜止:F浮木+ F浮乙=G水+ G乙不要急于將公式展開而是盡可能簡化一 F浮乙=6乙一6甲水gV乙=鐵gV乙一鐵gV甲先求出甲和乙體積比鐵V甲=(甲一乙)V乙V甲 _ 鐵 水 _ (7.9 1) 103 kg/m3 _ 69V乙一鐵7.9 103 kg/m3 -79g曰口 m甲車V甲V甲69質(zhì)量比:=m乙鐵V乙 V乙79一 69答案甲、乙鐵塊質(zhì)量比為.79例16精析分別對木塊所處的幾種狀態(tài)作出受力分析.如圖 1 59 (a) (b) (C).圖(a)中,木塊受拉力 F1,重力和浮力.V

27、排.圖(b)中,細(xì)線剪斷,木塊處于漂浮狀態(tài),設(shè)排開水的體積為圖(c)中,將露出水面的部分切去后,木塊仍漂浮,這時(shí)再施加F2=1 N的壓力,仍有部分體積露出水面.已知:Fi=2N, F2=1N, V =20cm32x10 5m3求:水解 根據(jù)三個(gè)圖,木塊均靜止,分別列出受力平衡過程F浮1GFiF浮2GF浮3G2F2將公式中各量展開,其中 V排指圖(b)中排開水的體積.水gV 木gV F1水gV排木gV木g(V排V )木gV排F2(V指圖(c)中露出的體積)代入數(shù)值事理,過程中用國際單位(略)、,、,2水V 木V=10水V排一木V( 水V排一木V排)=F 水x 2 x 1010約去V排和V,求得:

28、水=0.6 x 10 3kg / m3答案 木塊密度為 0.6 x 103kg/m3.例17精析 鋁球放入后,容器中水面增加,從而造成容器底=500 cm 3= 5x10 4m3,鋁 = 2.7 x 10 4m3.求:(1)圖(b)中水對容器底 p,增加的壓力 F,(2)圖(b)中水對容器底p,增加的壓力 F,解放入鋁球后,液體增加的深度為h .500cm3200cm2= 2.5 cm =0.025 m(1)水對容器底的壓強(qiáng)p= p 水g (h + h)= 1.0 xi0 3kg/m3xi0N/kg x (0.2 +0.025 ) m= 2250 Pa水對容器底增加的壓力 F = pS =水

29、g h , S =水 gV= 1.0 x 103kg/m3x 10 N/kg X5 x 10 4m3=5 N(2)圖(b)中,容器對水平桌面的壓力=(水V水+ 蝕V) g=(水Sh + 鋁V) g=(1.0 x 10 3kg/ m3 x 0.02 m2 x 0.2 m + 2.7 x 103kg / m3 x 5 x 1010 N/ kg4m3) x= 53.5 Np53.5N20.02m2= 2675 Pa答案 圖(b)中,水對容器底的壓強(qiáng)為2250 Pa,水對容器底增加的壓力為器對水平桌面壓力為 53.5 N,壓強(qiáng)為2675 Pa.例18mB0.6kg3 3解 (i)Vb= -=3-3 =

30、 0.1x10 mb 6 10 kg/m5N;容圖(a) A、B共同懸?。篎浮a+F浮b=Ga+Gb公式展開:水g (Va+Vb)= 水gVA+mBg其中 Va= ( 0.1 m) 3 = 1 x io 3m 3水VA水VB mBA=VA代入數(shù)據(jù):1 103kg/m3 10 3m3 103kg/m 3 0.1 10 3 m30.6kgA=a = 0.5 x 10 3kg/ m3(2) B放入水中后,A漂浮,A漂?。篎浮a = Ga3310 m有一部分體積露出水面,造成液面下降.水 gVA 排=AgVAV A排=水0.5 105kg/m3 10 3m31 103 kg/m3= 0.5 x 10

31、3m3,AVVA VMF放面下降 h =S S33331 10 m 0.5 10 m20.04m= 0.0125 m液面下降 p= 水 gAh = 1.0 X10 3kg/m3x10 N/kg x 0.0125 m = 125Pa.答案 A物體密度為0.5 X 10 3kg/ m 3.液體對容器底壓強(qiáng)減少了125 Pa.例19精析 當(dāng)題目給出的各量用字母表示時(shí),如果各量沒用單位, 則結(jié)果也不必加單位.過程分析方法仍從受力分析入手.解 (1)金屬球浸沒在液體中靜止時(shí)F 浮 + F= GigV+F= gV (為金屬密度)F1 + gV(2)解法1 如圖1512 ,球沉底后受力方程如下:三丁T) t

32、圖 1 5 12F浮+ F= G (N為支持力)N = G F 浮=5液體對容器底的壓力F =nF1 = m 液 g+1gV1VFm液= gF = pS=1gV=nF1g (V 液+ V) = nF1gV 液+ 1gV = nFnFm液=B答案金屬球密度為1H,容器中液體質(zhì)量 m gVnF液=B1V.例20解 (1)因?yàn)?鋁水,放入容器中,鋁塊將沉底,容器底部增加的壓力就是鋁塊 重力.天平此時(shí)不平衡,左盤下沉,右盤增加27 g祛碼,可使天平再次平衡.(2)鋁塊浸沒于水中,但未沉底,此時(shí)容器中液面升高h(yuǎn),容器底部增加的壓力F = 水g h S= 水gV鋁=F浮.rm27 g3鋁塊體積,V積= =

33、3- =10 cm鋁 2.7g/cm鋁塊排開水質(zhì)量: m排= 水V鋁=1 g/ cm3 x io cm 3 = 10 g天平不平衡,左盤下沉.右盤再放10 g祛碼,可使天平再次平衡.例21精析這道題可以用計(jì)算的方法來判斷,關(guān)鍵是比較兩個(gè)體積,一是冰熔化前,排開水的體積V排,一個(gè)是冰熔化成水后,水的體積 V水.求出這兩個(gè)體積,再進(jìn)行比較,就可得 出結(jié)論.解 (1)如圖15 14 (a)冰在水中,熔化前處于漂浮狀態(tài).F浮=G冰水g V排=m冰g冰熔化成水后,質(zhì)量不變:m水=m冰求得:V水=吼比較和,V x=V排也就是冰熔化后體積變小了,恰好占據(jù)了原來冰熔化前在水中的體積.所以,冰在水中熔化后液面不

34、變(2)冰在鹽水中:冰熔化前處于漂浮,如圖13 14 (b),則F鹽浮=G冰鹽水g V排鹽=m冰gV排鹽=鹽水冰熔化成水后,質(zhì)量不變,推導(dǎo)與問題(1)相同.V水=叫水比較和,因?yàn)?水=鹽水V水=V排排也就是冰熔化后占據(jù)的體積要大于原來冰熔化前在鹽水中的體所以,冰在鹽水中熔化后液面上升了.答案(1)冰在水中熔化后液面不變.(2)冰在鹽水中熔化后液面上升.思考冰放在密度小于冰的液體中,靜止后處于什么狀態(tài),熔化后,液面又如何變化例22解 A在木塊上面,A和木塊漂浮,則F浮=G水+ GaG水GaA從木塊上拿下后,若水,則A和木塊均漂浮在水面, A和木塊共同排開水的體積為Va 排+V 木排=-+水gF浮

35、木GaG木比較和,;A選項(xiàng)中,容器中水面不變,而不是上升.當(dāng) A= 水時(shí),A拿下放入水中,A懸浮在水中,容器中水面也是不變GaB選項(xiàng),當(dāng) a 水時(shí),A放入水中,A沉底,木塊和 A共同排開水的體積為:V木排+ V木排=匚+2=& +水g 水g 水g比較和,:A 水,式式.液面下降D選項(xiàng)中,A放在木塊上和懸掛在木塊下面,兩次比較,A和木塊均漂浮,F(xiàn)浮=6人+ G水 不變,V排不變,前后兩次注解面無變化.液面下降.D選項(xiàng)中,A放在木塊上和懸掛在木塊下面,兩次比較,A和木塊均漂浮,木不變,V排不變,前后兩次液面無變化.答案 B、D例23精析 將復(fù)雜的實(shí)際向題轉(zhuǎn)化為理論模型.把模型A著成一個(gè)厚壁盒子,

36、如圖15 17 (a),模型懸浮,中空部分有”部分氣體,體積為 yi. 1圖(b)模型漂浮,有一半體積露出水面.中空部分有 2 Vi的氣體.(a)(b)圖 15 17設(shè):模型總體積為 VF浮 Ga G1(模型里水重)解 (1)圖(a), A懸浮.圖(b), A漂浮F 浮Ga G2水 gV Ga7Kg(Vo V1)將公式展開:17KgV GA 7KgM 2V1)21 、,、,水g V = 水gV 12=2 V1(2)由(1)得:Ga=水 g V 水 g (V0V1)= 水 g 2V1+ 水 gV1一 水 g V0水g (3Vi Vo)V 玻=YVo = 2Vi VomkGa玻=V玻gV玻水 g(3Vi Vo)3V1 Vog(3Vi Vo)2V1 Vo24V 冰 + V 石=Sh 1 = 5O cm2 x 4.6cm = 23O cm3冰熔化后,水面下降 h2.3 cm=

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