一類浮力問題的分析學(xué)案

《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