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文檔簡介
1、初中物理浮力經(jīng)典例題及詳細解析例 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79g的鐵塊,密度是7. 9g/cm3,這個鐵塊的質(zhì)量是多少?重多少 ?將這個鐵塊浸沒于水中,排開水的質(zhì)量是多少?所受浮力是多少?(g取 10n/kg)例 3(廣州市中考試題)用彈簧測力計拉住一個重為43n的空心銅球,全部浸在水中時,彈簧測力計的示數(shù)為33.25n,此銅球的空心部分的體積是_m3 (已知銅的密度為 8. 9103kg/m3)例 4體積相同的a、b、c三個物體,放入水中靜止后,處于圖
2、151 所示的狀態(tài),試比較三個物體受的重力ga、gb、gc和密度a、b、c精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -例 5將一個蠟塊(蠟 0. 9103kg/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(鹽水水蠟酒精)酒精水鹽水(a)(b)(c)圖 152 例 6(廣州市中考試題)將重為 4. 5n、體積為 0
3、. 5dm3的銅球浸沒在水后放手,銅球靜止后所受的浮力是_n例 7(廣州市中考試題)把一實心金屬塊浸在盛滿酒精的杯中靜止后,溢出酒精8g(酒精0. 8103kg/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()a15gb12. 5gc10gd8g例 8體積是 50cm3, 質(zhì)量是 45g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. 8103kg/m3)例 9(南京市中考試題)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()a5 n,豎直向下b3n,豎直向上c 2n,豎直向上d 8n,豎直向下精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -圖 153 例 10以下是浮力知識的應(yīng)用,說法正確的是()a一艘輪船在海里和河里航行時,所受浮力一樣大b一艘輪船在海里和河里航行時,在海里受的浮力大c密
5、度計漂浮在不同液體中,所受浮力不同d密度計在不同液體中漂浮,浸入液體體積越大,所測得的液體密度越大甲乙圖 154 例 11(北京市西城區(qū)中考試題)如圖 155,展示了一個廣為人知的歷史故事“曹沖稱象” 曹沖運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用的與浮力相關(guān)的兩條知識 ( 1)_ ; (2)_圖 155 例 12(長沙市中考試題)已知質(zhì)量相等的兩個實心小球a和b, 它們的密度之比ab12,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,水對a、b兩球精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁,共 27 頁 - -
6、 - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -的浮力之比fafb8 5,則a _kg/m3,b_kg/m3 (水1103kg/m3)例 13 (北京市中考試題)a、b兩個實心球的質(zhì)量相等,密度之比ab12 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. 8103kg/m3)()a11b85c2a水d2酒精b例 14(北京市中考試題)如圖156(a)所示,一個木塊用細繩系在容器的底部,向容器內(nèi)倒水,當(dāng)木塊露出水面的體積是20cm3,時,
7、細繩對木塊的拉力為0. 6n將細繩剪斷, 木塊上浮, 靜止時有25的體積露出水面,如圖(b)所示, 求此時木塊受到的浮力(g取 10nkg)(a)(b)圖 156 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,把乙塊系在這個木塊下面,木塊也恰好浸沒水中,已知鐵的密度為7. 9103kg/m3求:甲、乙鐵塊的質(zhì)量比圖 157 例 16(北京市中考試題)如圖158 所示的木塊浸沒在水中,細線對木塊的拉力是 2n剪斷細線,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精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4
8、頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -向下的壓力時,木塊有20cm3的體積露出水面求木塊的密度(g取 10n/kg)圖 158 例 17如圖 1510(a)所示的圓柱形容器,底面積為200cm2,里面裝有高20cm的水,將一個體積為500cm3的實心鋁球放入水中后,球沉底(容器中水未溢出)(a)(b)圖 1510 求: (1)圖( b)中水對容器底的壓強容器底增加的壓力(2)圖( b)中容器對水平桌面的壓強和壓力(不計容器重,鋁2.
9、7103kg/m3,g取 10n/kg)答案圖( b)中,水對容器底的壓強為2250pa,水對容器底增加的壓力為5n;容器對水平桌面壓力為53. 5n,壓強為2675pa例 18(河北省中考試題)底面積為400cm2的圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水,將其豎直放在水平桌面上,把邊長為10cm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6103kg/m3質(zhì)量為 0. 6kg (取g10n/kg)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁,共 27 頁 - - - - - -
10、- - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -(a)(b)圖 1511 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的變化已知:s 400cm20. 04m2,a邊長 a10cm0. 1m,b6 103kg/m2,mb 0. 6kg求: (1)pa; (2)p例 19(北京市中考試題)在水平桌面上豎直放置一個底面積為s的圓柱形容器,內(nèi)裝密度為1的液體將掛在彈簧測力計下體積為v的金屬浸沒在該液體中 (液體未溢出) 物體靜止時,彈簧測力計示數(shù)為f;撤去
11、彈簧測力計,球下沉并靜止于容器底部,此時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)圓柱形容器內(nèi)液體的質(zhì)量例 20如圖 1513(a) ,在天平左盤放一杯水,右盤放砝碼,使天平平衡(a)(b)圖 1513 (1)將一質(zhì)量為27g的鋁塊(鋁2. 7g/m3)放入左盤水中,水不溢出,天平還能平衡嗎?(2)將鋁塊如圖1513(b)方式放入左盤中,天平還能平衡嗎?例 21如圖 1514 中,容器內(nèi)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? 精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - -
12、- - - - - - - - - 第 6 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -(a)(b)圖 1514 例 22(北京市中考試題)如圖1515 (a) ,在一個較大的容器中盛有水,水中放有一個木塊,木塊上面放有物體a,此時木塊漂浮;如果將a從木塊上拿下,并放入水中,當(dāng)木塊和a都靜止時(水未溢出) ,下面說法正確的是()(a)(b)圖 1515 a當(dāng)a的密度小于水的密度時,容器中水面上升b當(dāng)a的密度大于水的密度時,容器中水面下降c當(dāng)
13、a的密度等于水的密度時,容器中水面下降d當(dāng)a的密度大于水的密度時,將a拿下后懸掛在木塊下面,如圖1315(b) ,容器中水面不變例 23(北京市東城區(qū)中考試題)自制潛水艇模型如圖1516 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為進氣細管, 正為圓柱形盛水容器當(dāng)瓶中空氣的體積為v1時,潛水艇模型可以停在液面下任何深處,若通過細管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 vl時,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,細管c、d的體積和重以及瓶中的空氣重都不計精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - -
14、- - - - 第 7 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -圖 1516 求: (1)潛水艇模型的體積;(2)廣口瓶玻璃的密度例 24一塊冰內(nèi)含有一小石塊,放入盛有水的量筒內(nèi),正好懸浮于水中,此時量筒內(nèi)的水面升高了4. 6cm當(dāng)冰熔化后,水面又下降了0. 44cm設(shè)量筒內(nèi)橫截面積為50cm2,求石塊的密度是多少?(水0. 9103kg/m3)例 25(北京市中考試題)在量筒內(nèi)注入適量的水,將一木塊放入水中,水面達到的刻度是v1,如圖
15、 15 18(a)所示;再將一金屬塊投入水中,水面達到的刻度是v2,如圖( b)所示;若將金屬塊放在木塊上,木塊恰好沒入水中,這時水面達到的刻度是v3如圖(c)所示金屬密度_(a)(b)(c)圖 1518 例 26如圖 1519 所示輕質(zhì)杠桿,把密度均為4. 0103kg/m3的甲、乙兩個實心物體掛在a、b兩端時,杠桿在水平位置平衡,若將甲物體浸沒在水中,同時把支點從o移到o時,杠桿又在新的位置平衡,若兩次支點的距離o o為oa的51,求:甲、乙兩精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -
16、精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -個物體的質(zhì)量之比圖 1519 例 27(北京市中考試題)某人用繩子將一物體從水面下2m深處的地方勻速提到水面 0. 5m處的過程中, 人對物體做功為54j當(dāng)將物體拉到有51體積露出水面時,讓其靜止,此時繩子對物體的拉力為40n不計繩子的質(zhì)量,忽略水的阻力,求物體的密度(g取10n/kg)參考答案例 1d選項: 同體積的鐵塊和木塊,浸沒于水中,v排相同,水相同,f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
17、度、自身的形狀無關(guān)例 2解m鐵0. 079kgg鐵m鐵g0. 079kg10n/kg0. 79nv排v鐵鐵鐵m37.8g/cm79g10 cm3m排液gv排1g/cm310 cm310g=0. 01kgf浮m浮g0.01kg10n/kg0. 1n例 3解可在求得浮力的基礎(chǔ)上,得到整個球的體積,進一步求出實心部分體積,最后得到結(jié)果精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 頁,共 27 頁 - -
18、- - - - - - -f浮gf 43n33. 2n9. 8nv排gf水浮kg/n8.9m/kg100 .1n8 .9331103m3浸沒:vv排1103m3球中所含銅的體積v銅銅銅mgg銅銅kg/n8.9m/kg100.1n43330. 49103m3v空vv銅1103m30. 49103m30. 51103m3例 4由圖來判斷物體的狀態(tài):a、b漂浮,c懸浮由狀態(tài)對物體進行受力分析:gaf浮a,gbf浮b,gcf浮c比較a、b、c三個物體受的浮力va排vb排vc排,液相同根據(jù)f浮液gv排,可知:f浮af浮bf浮c,gagbgc比較物體密度vmgvgabc例 5精析確定狀態(tài)受力分析比較浮力比
19、較v排此題考查學(xué)生能否在判斷狀態(tài)的基礎(chǔ)上,對問題進行分析,而不是急于用阿基米德原理去解題解蠟塊放入不同液體中,先判斷蠟塊處于靜止時的狀態(tài)鹽水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f1、f2和f3,蠟塊重力為g對蠟塊進行受力分析:f1g,f2g,f3g同一物體,重力g不變,所以f1f2f3根據(jù)阿基米德原理:v排gf液浮酒精中:v排酒精v物水中:v排水gf水2精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d
20、f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -鹽水中:v排排水gf鹽水3酒精水鹽水(a)(b)(c)圖 152 f2f3,水鹽水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 大致表示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”,即銅球靜止時是漂浮于水面,還是沉于水中有的學(xué)生拿到題后,就認(rèn)定v排0. 5 dm3,然后根據(jù)f浮液gv排,求出浮力f浮4. 9n【分析】當(dāng)題目未說明銅球靜止時處于什
21、么狀態(tài),可以用下面兩種方法判定物體的狀態(tài)解法 1求出銅球的密度:球球vm球gvg(g取 10n/kg)球3dm5.0kg/n10n5.40. 9kg/dm30. 9kg/dm3103kg/m3這是一個空心銅球,且球水,所以球靜止后,將漂浮于水面,得f浮g4. 5n解法 2求出銅球浸沒在水中時受的浮力f浮液gv排 1103kg/m310n/kg0. 5103m35n答案4. 5n精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 11 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - -
22、 - - - - 第 11 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -例 7精析分析出金屬塊在酒精和水中的狀態(tài),是解決問題的關(guān)鍵解金屬酒精,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排酒精由m排酒精8g得v排酒精酒精排酒精m3cm/8.08gg10cm3金屬塊在水中:v排水v金屬塊10cm3m排水水v排水1g/cm310cm310g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g排但實際上,因為g排m排液g,而其中m排液液v排,所以實質(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vm35045cmg 0. 9g/c
23、m3物水,物體在水中漂浮f水浮gm排水gm物gm排水m物 45g又物酒精,物體在酒精中沉底f酒精浮酒精v排g,浸沒:v排v 50cm3m排精浮酒精v排0.8g/cm350cm340g答案溢出水的質(zhì)量是45g,溢出酒精的質(zhì)量是40g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50cm3進行求值造成結(jié)果錯誤v排50 cm3進行求解。造成結(jié)果錯誤例 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,a物體受 3 個力: 重力ga,拉力f,浮力f浮3 個力關(guān)系為:gaff浮,求得f浮 5n3n8n繩子剪斷后,物體只受重力和浮力,且浮力大于精品
24、學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 12 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 12 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -重力,物體上浮,浮力大小仍等于8n合力f合f浮g8n5n3n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浮g因為輪船重力不變,所以船在河里和海里所受浮力相同a選項正確 又因為海水河水,所以v排海水v排河水,在河水中沒入的深一些密度計的原理如圖15 4,
25、將同一只密度計分別放入甲、乙兩種液體中,由于密度計均處于漂浮狀態(tài),所以密度計在兩種液體中受的浮力都等于重力可見, 密度計沒人液體越多,所測得的液體密度越小甲乙圖 154 f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(shù)象g石的原理【分析】當(dāng)大象在船上時,船處于漂浮狀態(tài),f浮g船g象,曹沖在船上畫出標(biāo)記,實際上記錄了當(dāng)時船排開水的體積為v排用這條船裝上石頭,船仍處于漂浮狀態(tài),f浮g船g石,且裝石頭至剛才畫出的標(biāo)記處,表明此時船排開水的體積v排v排根據(jù)阿基米德原理,兩次浮力相等兩次浮精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f -
26、- - - - - - - - - - - - - 第 13 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 13 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -力相等便可以推出:g象g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,可以采取計算的方法或排除法分析得到物體所處的狀態(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,mambbavvbammba12a、b浸沒:v排v物baff浮浮b
27、agvgv水水12題目給出浮力比baff58,而現(xiàn)在得baff浮浮12與已知矛盾說明假設(shè)(1)不成立(2)設(shè)兩球均漂浮:因為mamb則應(yīng)有f浮af浮bgagbbaff浮浮11,也與題目給定條件矛盾,假設(shè)(2)不成立用上述方法排除某些狀態(tài)后,可知a和b應(yīng)一個沉底,一個漂浮因為ab,所以b應(yīng)沉底,a漂浮解a漂浮fagaagvab沉底fb水gvb排水gvbagaagvv水baff58bavv12代入abaffabvv水58211103kg/m3 0. 8103kg/m3b 2a1. 6103kg/m3精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 14 頁
28、,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 14 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -答案a0.8103kg/m3,b 0. 8103kg/m3例 13精析從a、b兩個小球所處的狀態(tài)入手,分析幾個選項是否可能一個物體靜止時,可能處于的狀態(tài)是漂浮、懸浮或沉底以下是兩個物體所處狀態(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mamb,ab21,則vavbab 21 我們可以選擇表格中的幾種狀態(tài)進行分
29、析:設(shè): (1)a、b均漂浮a酒精,b水,與已知不矛盾,這時f浮a11,a選項可能(2)設(shè)a、b都沉底baff浮浮aagvgv水酒精541258,b選項可能(3)設(shè)a漂浮,b沉底,這時a酒精,b水,baff浮浮bafg浮baagvgv水水a(chǎn)2,b選項可能(4)設(shè)a沉底,b漂浮a應(yīng)酒精b2a應(yīng)有b酒精水,b不可能漂浮上述狀態(tài)不可能,而這時的baff浮浮aagvgv水酒精b酒精2d選項不可能答案d例 14精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 15 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - -
30、 - - - - - - - - - - 第 15 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精析分別對( a) (b)圖當(dāng)中的木塊進行受力分析已知:圖( a)v露120cm3 2105m3,f拉0. 6n圖( b)v露252v求:圖( b)f浮木,解圖(a) ,木塊靜止:f拉gf浮1f拉f拉1f拉2f拉水g(vv露1)水g(v52v)f拉水g(vv露153v)水g(52vv露1)代入數(shù)值: 0. 6n103kg/m310n/kg(52v2105m3)v2104m3圖( b)中:f浮乙水g53v1. 0103kg/m310n/kg532104m31. 2n答案木塊在圖( b)中受浮力
31、1. 2n例 15精析當(dāng)幾個物體在一起時,可將木塊和鐵塊整體做受力分析,通常有幾個物體,就寫出幾個重力,哪個物體浸在液體中,就寫出哪個物體受的浮力已知:鐵7. 9103kg/m3求:乙甲mm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f浮乙g乙g甲水g v乙鐵gv乙鐵g v甲先求出甲和乙體積比精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 16 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 16 頁
32、,共 27 頁 - - - - - - - - -鐵v甲(甲乙)v乙乙甲vv鐵水鐵3333/109 .7/10) 19 .7(mkgmkg7969質(zhì)量比:乙甲mm乙鐵甲鐵vv乙甲vv7969答案甲、乙鐵塊質(zhì)量比為7969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 15 9(a) ( b) (c) (a)(b)(c)圖 159 圖( a)中,木塊受拉力f1,重力和浮力圖( b)中,細線剪斷,木塊處于漂浮狀態(tài),設(shè)排開水的體積為v排圖(c)中,將露出水面的部分切去后,木塊仍漂浮,這時再施加f2 1 n的壓力,仍有部分體積露出水面已知:f1=2n,f2=1n,v 20cm32105m3求:水
33、解根據(jù)三個圖,木塊均靜止,分別列出受力平衡過程浮浮浮223211fgfgffgf將公式中各量展開,其中v排指圖( b)中排開水的體積精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 17 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 17 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -) c()(21中露出的體積指圖排木排木木排水木水vfgvvvggvgvfgvgv代入數(shù)值事理,過程中用國際單位(略)水v木v102水v排木v(水v排木v排)101水2
34、105約去v排和v,求得:水0. 6103kg/m3答案木塊密度為0. 6103kg/m3例 17精析鋁球放入后,容器中水面增加,從而造成容器底500cm35104m3,鋁2. 7104m3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hhsv23200cm500cm2. 5cm0. 025m(1)水對容器底的壓強pp水g(hh)1. 0103kg/m310n/kg( 0. 20. 025)m2250pa水對容器底增加的壓力fps水ghs水gv1. 0103kg/m310n/kg5 104m35nfg鋁球(2)圖
35、( b)中,容器對水平桌面的壓力精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 18 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 18 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -fg水g球(水v水蝕v)g(水sh鋁v)g( 1. 0 103kg/m30. 02m20.2m2. 7103kg/m3 5104m3) 10n/kg53. 5npsf20.02m53.5n2675pa答案圖( b)中,水對容器底的壓強為2250pa,水對容器底增加的壓
36、力為5n;容器對水平桌面壓力為53. 5n,壓強為2675pa例 18解(1)vbbbm33/1066.0mkgkg0. 1 103m3圖( a)a、b共同懸?。篺浮af浮bgagb公式展開:水g(vavb)水gvambg其中va( 0. 1m)31103m3aabbavmvv水水代入數(shù)據(jù):a3333333333m100.6kgm100.1kg/m10m10kg/m101a0. 5103kg/m3(2)b放入水中后,a漂浮,有一部分體積露出水面,造成液面下降a漂?。篺浮aga水gva排agvava排水a(chǎn)va333335kg/m101m10kg/m100.50. 5103m3精品學(xué)習(xí)資料 可選擇
37、p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 19 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 19 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -液面下降hsvsvvaa排233330.04mm100.5m1010. 0125m液面下降p水gh1. 0103kg/m310n/kg0. 0125m125pa答案a物體密度為0. 5103kg/m3液體對容器底壓強減少了125pa例 19精析當(dāng)題目給出的各量用字母表示時,如果各量沒用單位,則結(jié)果也不必加單位過程分析方
38、法仍從受力分析入手解(1)金屬球浸沒在液體中靜止時f浮fg1gvfgv(為金屬密度)1gvf(2)解法 1如圖 15 12,球沉底后受力方程如下:圖 1512 f浮fg(n為支持力)ngf浮f液體對容器底的壓力f nffm液g1gvm液gf1vbnf1vfps1gvnf1g(v液v)nf精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 20 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 20 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -1gv液1g
39、vnfm液bnf1v答案金屬球密度為1gvf,容器中液體質(zhì)量m液bnf1v例 20解(1)因為鋁水,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不平衡,左盤下沉,右盤增加27g砝碼,可使天平再次平衡(2)鋁塊浸沒于水中,但未沉底,此時容器中液面升高h,容器底部增加的壓力f水ghs水gv鋁f浮鋁塊體積,v積鋁m3/7.227cmgg10cm3鋁塊排開水質(zhì)量:m排水v鋁1g/cm310cm310g天平不平衡,左盤下沉右盤再放10g砝碼,可使天平再次平衡例 21精析這道題可以用計算的方法來判斷,關(guān)鍵是比較兩個體積,一是冰熔化前, 排開水的體積v排,一個是冰熔化成水后,水的體積v水求
40、出這兩個體積,再進行比較,就可得出結(jié)論解(1)如圖l5 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gv排冰冰m冰熔化成水后,質(zhì)量不變:m水m冰求得:v水水冰m水冰m比較和,v水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精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 21 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 21 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -所以,冰在水中熔化后液面不變(2)冰在鹽水
41、中:冰熔化前處于漂浮,如圖1314(b) ,則f鹽浮g冰鹽水g v排鹽m冰gv排鹽鹽水冰m冰熔化成水后,質(zhì)量不變,推導(dǎo)與問題(1)相同v水水冰m比較和,因為水鹽水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gav排gf水浮ggga水水a(chǎn)從木塊上拿下后,若a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gfa水浮gf水浮木ggga水木比較和,
42、a選項中,容器中水面不變,而不是上升當(dāng)a水時,a拿下放入水中,a懸浮在水中,容器中水面也是不變b選項,當(dāng)a水時,a放入水中,a沉底,木塊和a共同排開水的體積為:精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 22 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 22 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -v木排v木排gf水浮木gga水gg水水gga水比較和,a水,式式液面下降d選項中,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
43、浮gag水不變,v排不變,前后兩次注解面無變化液面下降d選項中,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)雜的實際向題轉(zhuǎn)化為理論模型把模型a著成一個厚壁盒子,如圖1517 (a) ,模型懸浮,中空部分有”部分氣體,體積為y11 圖( b)模型漂浮,有一半體積露出水面中空部分有2 v1的氣體(a)(b)圖 1517 設(shè):模型總體積為v解(1)圖( a) ,a懸浮21)(ggfggfaa浮浮模型里水重圖( b) ,a漂浮將公式展開:水水水水)2(21)(1010vvggavgvvgggva水g21v水gv12v1精品學(xué)習(xí)資
44、料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 23 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 23 頁,共 27 頁 - - - - - - - - -(2)由( 1)得:ga水gv水g(v0v1)水g 2v1水g v1水g v0水g(3v1v0)v玻vv02v1v0玻玻vma玻gvga)3()3(0101vvgvvg水010123vvvv水例 24解v冰v石sh1 50cm24. 6cm230 cm3冰熔化后,水面下降h2vh2s 0. 44cm 50cm222 cm3m冰m水冰v冰水v水冰水vv19 .0109,v水109v冰vv冰v水v冰109v冰101v冰0. 1v冰22 cm3v石230 cm3 220 cm310 cm3冰、石懸浮于水中:f浮g冰g石水g(v冰v石)水g v冰水g v石石石冰冰石冰水vvv)(3333310cmcm220cm/9.0c
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