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《一類浮力問題分析》學(xué)案一、扎實(shí)基礎(chǔ)1.如圖所表示,當(dāng)圓柱形物體部分浸入液體中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F1,全部浸沒在液體中時(shí)示數(shù)為F2,已知柱形容器底面積為S容,物體橫截面積為S物,液體密度為ρ液;則:(1)物體浸在液體中深度改變值△h=;(2)容器內(nèi)液體深度改變值△H=;(3)液體對(duì)容器底部壓強(qiáng)改變值△P=。二、立足提升2.(寧波中考)在一個(gè)足夠深容器內(nèi)有一定量水,將一個(gè)長10厘米、橫截面積50厘米2圓柱形實(shí)心塑料塊掛于彈簧秤上,當(dāng)塑料塊底面剛好接觸水面時(shí),彈簧秤示數(shù)為4牛,如圖甲所表示。已知彈簧伸長與受到拉力成正比,彈簧受到1牛拉力時(shí)伸長1厘米,g取10牛/千克。若往容器內(nèi)遲緩加水,當(dāng)所加水體積至1400厘米3時(shí),彈簧秤示數(shù)恰好為零。此過程中水面升高高度△H與所加水體積V關(guān)系如圖乙所表示。依照以上信息,能得出正確結(jié)論是()A.容器橫截面積為225厘米2B.塑料塊密度為0.4×103千克/米3C.彈簧稱示數(shù)為1牛時(shí),水面升高9厘米D.加水400厘米3時(shí),塑料塊受到浮力為2牛三、著力拓展3.(慈溪初二科學(xué)競(jìng)賽)在一個(gè)足夠深容器內(nèi)有一定量水,將一個(gè)長10厘米、橫截面積60厘米2圓柱形實(shí)心塑料零。(1)容器橫截面積為多少厘米2?(2)彈簧秤示數(shù)為1.2牛時(shí),水對(duì)容器底面壓強(qiáng)比初始狀態(tài)時(shí)增加了多少帕?(3)加水450厘米3時(shí),塑料塊受到浮力為多少牛?4.(慈溪初二科學(xué)競(jìng)賽)如圖,在一底面積為SA=200cm2圓柱體容器A中加入適量水,有一底面積為SB=100cm2高為h=20cm實(shí)心圓柱體B,掛在原長為L0=10cm彈簧下,把圓柱體B漸漸放入容器A中,當(dāng)其下底面離水面距離為h1=8cm時(shí),彈簧長L1=14cm,如圖所表示。現(xiàn)在把容器A提升5cm,結(jié)果彈簧長度變成L2=13cm。(彈簧形變?cè)趶椥猿潭葍?nèi),g取10牛/千克)。(1)容器A提升后,其底面受水壓力增加了多少?(2)圓柱體B密度是多少?四、關(guān)注延伸5.如圖所表示,將彈簧測(cè)力計(jì)上端固定,下端掛一正方體合金塊A,放入底面積為300cm2裝有水圓筒形容器中,開始時(shí)將合金塊A恰好浸沒在水中,容器側(cè)面底部有一由閥門B控制出水口。試驗(yàn)時(shí),打開閥門B遲緩放水,放到金屬塊A剛好全部露出水面時(shí),立刻關(guān)閉閥門B,在此過程中金屬塊一直不與容器底部接觸,讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)最小值和最大值分別為22N和32N。若彈簧測(cè)力計(jì)每1N刻度間隔均為1cm,其量程大于35N,g取10N/kg,則在彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)由22N變至32N過程中,從閥門B排出水質(zhì)量為______kg。6.如圖所表示,用質(zhì)量不計(jì)、長度為10cm彈簧將正方體物塊下表面與底面積為150cm2圓柱形容器底部相連,正方體物塊豎直立于圓柱形容器內(nèi),且不與容器壁接觸,彈簧長度縮短為2cm;現(xiàn)向容器內(nèi)部倒入水,當(dāng)物塊有1/5體積露出水面時(shí),彈簧長度又恢復(fù)到原長;現(xiàn)繼續(xù)向容器內(nèi)倒入0.2kg水后(水不溢出),容器底部所受水壓強(qiáng)為
Pa。已知:彈簧長度每改變1cm時(shí),所受力改變量為1N,取g=10N/kg。7.(慈溪市拔尖生考試)如圖甲所表示,盛水容器問詢連接一豎直彈簧,彈簧上端連接立方體木塊A,木塊剛好完全浸沒在水中,現(xiàn)打開容器側(cè)面閥門B,使水遲緩流出,直至木塊A完全離開水面。統(tǒng)計(jì)得到彈簧彈力大小F與木塊頂部露出水面高度h關(guān)系如圖乙所表示。已知水密度ρ水=1g/cm3。以下正確是()A.h1:h2=1:3B.h1:h2=2:5C.木塊密度等于1/3ρ水D.木塊密度等于2/3ρ水鞏固練習(xí)1.底面積為100cm2燒杯中裝有適量水。當(dāng)金屬塊浸沒在水中靜止時(shí),如圖甲所表示,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1=3.4N,水對(duì)杯底壓強(qiáng)為p1;當(dāng)金屬塊總體積1/4露出水面靜止時(shí),如圖乙所表示,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F2,水對(duì)杯底壓強(qiáng)為p2;若p1、p2之差為50Pa,g取10N/kg,則()A.金屬塊體積V金是2×10-3m3B.彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F2是5.4NC.金屬塊密度是2.7×103kg/m3D.金屬塊受到重力是6.8N2.如圖甲所表示,在容器底部固定一輕質(zhì)彈簧,彈簧上方連有正方體木塊A,容器側(cè)面底部有一個(gè)由閥門B控制出水口。此時(shí)木塊A剛好完全浸沒在水中,接著打開閥門B,遲緩放水,直至木塊A完全離開水面時(shí),再關(guān)閉閥門B。這個(gè)過程中,彈簧彈力與木塊露出水面體積V關(guān)系如圖乙所表示,已知ρ水=1.0×103kg/m3,ρ木塊=0.6×103kg/m3,木塊體積為V0,不計(jì)彈簧所受浮力,則以下說法錯(cuò)誤是()A.B點(diǎn)彈簧處于原長B.BC段彈簧被壓縮C.B點(diǎn)橫坐標(biāo)b值為2v0/5D.點(diǎn)A與點(diǎn)C縱坐標(biāo)a、c絕對(duì)值之比為2:53.如圖所表示,彈簧上端固定于天花板,下端連接一圓柱形重物。先用一豎直細(xì)線拉住重物,使彈簧處于原長,此時(shí)水平桌面上燒杯中水面恰好與圓柱體底面接觸。已知圓柱形重物截面積為10cm2,長度為10cm;燒杯橫截面積20cm2,彈簧每伸長1cm拉力為0.3N,g=10N/kg,重物密度為水兩倍,水密度為1.0×103kg/m3。細(xì)線撤走后,重物重新處于平衡時(shí),彈簧伸長量=cm。4.如圖甲所表示,在容器底部固定一輕質(zhì)彈簧,彈簧上端連有一邊長為0.1m正方體物塊A,當(dāng)容器中水深度為20cm時(shí),物塊A有2/5體積露出水面,此時(shí)彈簧恰好處于自然伸長狀態(tài)(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求往容器遲緩加水(水未溢出)至物塊A恰好浸沒時(shí)水對(duì)容器底部壓強(qiáng)增加量△p=Pa(整個(gè)過程中彈簧受到拉力跟彈簧伸長量關(guān)系如圖乙所表示)。5.有一個(gè)高10cm、橫截面積50cm2柱狀實(shí)心物體,經(jīng)過彈簧測(cè)力計(jì)掛在一個(gè)足夠深容器正上方,下底面恰好接觸容器底且無壓力作用,如圖所表示。然后往容器內(nèi)遲緩加水,統(tǒng)計(jì)加水體積
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