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文檔簡介
1、2020中考復習物理重點知識專題訓練專題六H一:浮力考點一:浮力1.如圖情景中沒有受到浮力的物體是()“選潛的,天宣一號 b航行的"過字號"匚下潛的“蚊龍"n上升的拉氣球2 .以下情景中沒有受到浮力的物體是()A.太空中的衛(wèi)星B.空中的孔明燈C.海洋中的冰山D.池塘中的睡蓮3 .下列物體中,不受浮力的是()A.浮在水面上的輪船B.浸泡在水中的橋墩C.在水中下沉的石塊D.浸在酒精中的鐵塊4 .浮力:一切 液體中的物體,都受到液體對它 的托力,這個力叫浮力,浮 力方向總是 的,(物體在空氣中也受到 )5 .如圖所示,在容器中放一個均勻對稱石鼓,其下底表面與容器底部完全
2、緊密接觸,石鼓 (選填“受”或“不受”)浮力。6 .如圖所示,重0.6N的雞蛋在鹽水中漂浮,請畫出雞蛋受力的示意圖。7 . 一枚重量為G的雞蛋懸浮在鹽水中,如題圖甲所示。往鹽水中繼續(xù)均勻緩慢加鹽,請你在乙圖中粗略作出雞蛋所受浮力F隨時間t變化的圖象。tFZ.將彈簧和標尺固定在支架上,8 .如圖所示是小科自制的用來探究影響浮力大小因素的裝置:用細線將一個金屬塊懸掛在彈簧下端,彈簧靜止時指針正對標尺上的A位置(本裝置使用時,彈簧未超過彈性限度)。(1)向杯中緩慢注水,從金屬塊底部接觸水面,到金屬塊剛好浸沒水中的過程中,指針由標尺上的A位置慢上移至C位置,說明物體所受浮力的大小跟 有關,此過程中支架
3、 上。點所受拉力的最大變化量為 Fi;繼續(xù)向杯中注水,指針 (選填“上移” “不 動”或“下移”)(2)為了探究金屬塊所受浮力的大小是否與液體的密度有關,小科將水倒盡,向杯中緩慢注入某種液體(p mW p水),當指針指在 C位置時,他的下一步操作是 。(3)將液體倒盡,用等體積的塑料塊(p水v p塑料v p金屬)替換金屬塊進行實驗。向杯中級O點所受拉力的慢注水,從塑料塊底部接觸水面,到塑料塊浸沒到水中的過程中,支架上最大變化量為 F2:,則 FiAF2 (選填="或)??键c二:阿基米德原理1.如圖所示,將盛有適量水的容器放在水平桌面上,然后把系在彈簧測力計下的鐵塊慢慢并對一地浸入水中
4、(水未溢出),觀察鐵塊從剛開始浸入水中到完全浸在水中的實驗現象,些物理量做出了如下判斷,其中正確的是()A.鐵塊受到的浮力變小B.彈簧測力計的示數變大C.水對容器底部的壓強變小D.桌面受到的壓力變大2.將一個密度為0.9X 103kg/m3的實心小球,先后浸沒在水和酒精中,松開手后,小球靜止時,排開水和酒精的體積Vi和V2以及受到的浮力Fi和F2的大小關系是(p酒精= 0.8X103kg/m3)()A. V1VV2, F1VF2B. V1VV2, Fi>F2C. Vi>V2, F1VF2D. Vi=V2, F0F23 .將一金屬塊掛在彈簧測力計下端,先后浸沒在水和酒精中。金屬塊靜止
5、時彈簧測力計的示數如圖所示,則金屬塊的重力為積為m3,金屬塊的密度為N,在水中受到的浮力為 N,金屬塊的體kg/m 3. ( p酒=0.8xi03kg/m3)4 .已知在液體中的物體受到的阻力與其速度成正比。有一個重1kg的實心銅球在水中以 2m/s的速度勻速下降。(p銅= 8g/cm3)。則與其形狀相同的空心銅球,若其靜止在水中,則質量為,若以0.2m/s的速度勻速上升,其質量為 。5 .如圖所示,為了打撈鐵牛,有個名叫懷丙的和尚讓人們用兩艘大船裝滿泥沙,用鐵索將鐵牛拴到大船上,然后卸掉船里的泥沙,隨著船逐漸上浮,鐵牛在河底淤泥中被拉了出來。其模型如圖甲所示,已知物體A為邊長為0.1m的正方
6、體,物體B的底面積為0.04m2,高為 0.5m,質量為10kg,容器的底面積為0.12m2,現將AB用細線連接,細線拉直但無拉力,然后沿水平方向切物體 B,切去的高度 h與細線白拉力F拉的關系如圖乙所示。(已知細線不伸長)求:(1)物體A受到的浮力;(2)物體A的密度;(3)當物體A下底面到容器底距離為0.1m時,切掉B的質量是多少。S26 .我國第一艘新型052D導彈驅逐艦在2014年正式服役。根據該艦的主要參數值列式計算。(g=10N/kg ,隨水= 1.03X 103kg/m3, q 柴油=4.3X 107J/kg),求:主要蒙數值乘篷艦總戰(zhàn)量(國招軻架規(guī)黃直升機)S000 噸每架艦裁
7、飛機的質量4120%每鬃艦菱飛機與甲板的息拉地面根SOOOcn?旗空嶇逐現電水深度6m至建艦正常航行逑應57Ain/h亞逐艦以正常航杼逮度檸裝時所受阻力43Xl(ftSl(1)求每架艦載飛機對甲板的壓強。(2)若艦底有一 5cm2的窗口,求窗口所受海水的壓力為多大?(3)求驅逐艦所受的浮力的大小。(4)若其中一架艦載飛機起飛后,求驅逐艦排開海水的體積減少了多少?288km,此過程中共消耗柴油(5)若驅逐艦以正常航行速度勻速從甲地開往乙地,行駛了8噸,求驅逐艦牽引力做功的功率和機械效率??键c三:物體的浮沉條件1 .小芳在水中放入一個質量為60g的雞蛋,雞蛋靜止時如圖甲所示;她在水中慢慢加入食鹽,
8、使其溶解,雞蛋靜止時如圖乙所示;繼續(xù)加入食鹽,雞蛋靜止時如圖丙所示。若g取10N/kg ,則關于小芳所做實驗,下列判斷正確的是()甲乙丙A.圖甲:雞蛋受重力和支持力,不受浮力B.圖乙:雞蛋排開食鹽水的體積是60cm3C.圖丙:食鹽水對雞蛋的壓力的合力是0.6ND .三種情況下液體對燒杯底部的壓強大小關系為:p甲= p乙vp丙2.如圖所示,放在水平桌面上的甲、乙、丙三個完全相同的容器,裝有不同的液體,將三個完全相同的長方體 A、B、C分別放入容器的液體中,靜止時三個容器的液面恰好相平。則下列判斷正確的是()A.物體受到的浮力 Fa浮Fb浮Fc浮B.容器對桌面的壓力 F甲=F乙=F丙C.液體對容器
9、底的壓強 p甲p乙p丙D.物體下表面受到液體的壓力Fa>Fb=Fc3.水平桌面上兩個完全相同的燒杯中分別盛有甲、乙兩種液體,將兩個完全相同的小球 A、B分別放入兩燒杯中,當兩球靜止時,兩液面高度相同,球所處的位置如圖所示,則兩小球所受浮力的大小關系為 FaFb,兩小球所排開液體重力的大小關系為GaGb ,兩種液體對燒杯底的壓強的大小關系為 p甲 p乙(均選填“>"、或V”)。Hk 三 j 1 j 三 d 14 1三 14 .as _ _ a .EH' 一 一一 一 一 - z :二:二尤n-?。?匕二又 4.小明想知道蘋果醋的密度有多大,于是找來一個彈簧測力計、細
10、線、燒杯。用如下的方法測量蘋果醋的密度。(1)首先,他將蘋果醋倒入燒杯,將蘋果輕輕放入,通過觀察蘋果在蘋果醋中處于 (選 填“漂浮”、“懸浮”或“下沉”)狀態(tài),確定了蘋果的密度大于蘋果醋的密度。(2)取出蘋果,用細線將蘋果掛在彈簧測力計上,再將 ,讀出彈簧測力計的示數,記為F。(3)用測得的物理量F結合蘋果的質量和體積,寫出蘋果醋密度的表達式: 成果醋=c(蘋果的質量和體積已知分別用m、v表示)考點四:浮沉條件的應用1.長江上,一艘滿載貨物的輪船在卸完一半貨物后,該艘輪船()A.會浮起一些,所受浮力變小B.會浮起一些,所受浮力變大C.會下沉一些,所受浮力變大D.會始終漂浮,所受浮力不變2 .潛
11、水艇是靠改變 來實現浮沉的;輪船從海里駛到河里,它受到的浮力 , (選填“變大”、“變小”或“不變”)它排開河水的體積 (選填“大于”、“等于”或“小于”)它排開海水的體積;密度計是測量 的工具。3 .如圖所示,中國第二臺深海載人潛水器“深海勇士號”設計最大下潛深度為4500m級,基本覆蓋中國主要海域和國際海域資源可開發(fā)的深度。潛水器下潛到4500m時受到海水產生的壓強約 Pa;由海面下4500m上浮到海面下 3000m過程中,潛水器受到海水的壓強將,浮力 (選填“變大” “變小”或“不變”)。(取p水=1.0X103kg/m3,g = 10N/kg )4.如圖,把一個小螺母(體積可忽略不計)
12、粘在一支長為制成一個密度計。該密度計在水中靜止時露出水面的高度為液面的高度為6cm:則前后兩次密度計所受浮力大小12cm的圓柱形鉛筆的頂端便可7.5cm;在某溶液中靜止時露出(選填“相等”或“不相等”),該溶液的密度為 kg/m 3。A5.小明按照教材中“綜合實踐活動”的要求制作簡易密度計。(1)取一根粗細均勻的飲料吸管,在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口。塞入適量金屬絲的目的是使吸管能豎直 在液體中,此時密度計受到的浮力 它的重力(選填 “>”、"V” 或)。(2)將吸管放到水中的情景如圖(a)所示,測得浸入的長度為 H;放到另一液體中的情景如圖(b)所示,浸入的長度為 ho
13、用p液、性分別表示液體和水的密度,則p液 穌(選 填":>"、"v"或,p液與p水、h及H的關系式是p液=。(3)小明取來食用油,先用天平和量筒測量其密度,測量的原理是 ,然后再用這個密度計測量。但操作時卻出現了如圖(c)所示的情形,這是因為密度計的重力 它所受到的浮力(選填“>”、"V”或)。在不更換食用油和密度計的情況下,你認為 可以進行怎樣的嘗試,才能使密度計能正常測量食用油的密度: 寫一種就行,合理 即可)。2020中考復習物理重點知識專題訓練一一專題六十一:浮力參考答案考點一:浮力1.如圖情景中沒有受到浮力的物體是()“遨
14、潘的天宣一號"R航行的工比字號"u下潛的“疑龍"n上外的弛氣球【答案】A。【解析】A、太空中沒有空氣,所以太空中遨游的“天宮一號”沒有受到浮力,故A符合題意;B、浮力是浸在液體(或氣體)中的物體受到液體(或氣體)向上托起的力,航行的“遼寧號”受到水的向上托起的力,即受到浮力,故B不符合題意;C、下潛的“蛟龍”號在水中盡管下沉,但仍然受到浮力,故 C不符合題意;D、空中上升的熱氣球,由于受到空氣的浮力而升空,故D不符合題意。2 .以下情景中沒有受到浮力的物體是()A.太空中的衛(wèi)星B.空中的孔明燈C.海洋中的冰山D.池塘中的睡蓮【答案】A?!窘馕觥緼、太空中沒有空氣,
15、故太空中的衛(wèi)星不受到浮力,故A符合題意;B、放飛的“孔明燈”,是因為燈內空氣受熱,內部空氣的密度減小,在空中飛行時,受到空氣的浮力的作用,故 B不符合題意;C、海洋中的冰山,處于漂浮狀態(tài),受到水的浮力,故C不符合題意。D、浮力是浸在液體(或氣體)中的物體受到液體(或氣體)向上托起的力,池塘中的睡蓮受到水的浮力,故 D不符合題意;3 .下列物體中,不受浮力的是()A.浮在水面上的輪船B.浸泡在水中的橋墩C.在水中下沉的石塊D.浸在酒精中的鐵塊【答案】B。【解析】ACD、浮在水面上的輪船、浸在酒精中的鐵塊、水中正在下沉的石頭,都受到液體向上的壓力,由浮力的產生原因可知,都受到浮力;選項 ACD不符
16、合題意;B、橋墩由于底面埋在地下,其底面不與水接觸,因此橋墩沒有受到水對其向上的壓力,故橋墩不受浮力作用;選項 B符合題意;4 .浮力:一切 液體中的物體,都受到液體對它 的托力,這個力叫浮力,浮 力方向總是 的,(物體在空氣中也受到 )【答案】浸入;向上;豎直向上;浮力作用?!窘馕觥课矬w浸在液體中,由于物體上、下表面所處的深度不同, 下表面所處的深度大于上 表面的深度,下表面受到的壓強大于上表面受到的壓強,因此液體對物體產生的向上壓力與向下壓力不相等。實際上,這兩個壓力的合力就是液體對物體施加的向上托的力,這個力習慣上稱為浮力。方向與物體受到的向上壓力方向一致,總是豎直向上的。物體浸在空氣中
17、上下表面也存在著壓力差,所以物體在空氣中也會受到浮力的作用。5 .如圖所示,在容器中放一個均勻對稱石鼓,其下底表面與容器底部完全緊密接觸,石鼓 (選填“受”或“不受”)浮力。【答案】受?!窘馕觥坑蓤D可知,石鼓中間粗、兩端細,浸在水中,因為水有流動性和受到重力作用,所 以水對浸在其中的石鼓有向上的作用力和向下的壓力作用,其中向上的壓力大于向下的壓 力,這個壓力差即物體受到的浮力。6 .如圖所示,重0.6N的雞蛋在鹽水中漂浮,請畫出雞蛋受力的示意圖?!敬鸢浮科≡谒械碾u蛋受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力,兩個力大小相等,即F浮=G = 0.6N,如圖所不:【解析】漂浮在鹽水中的雞蛋受到豎直向下
18、的重力、豎直向上的浮力, 為一對平衡力,大小相等、方向相反、作用在同一直線上,據此畫出受力示意圖。7 . 一枚重量為G的雞蛋懸浮在鹽水中,如題圖甲所示。往鹽水中繼續(xù)均勻緩慢加鹽,請你在乙圖中粗略作出雞蛋所受浮力F隨時間t變化的圖象。甲乙【答案】因為雞蛋懸浮在鹽水中時,根據懸浮條件可知:浮力等于雞蛋的重力;往鹽水中繼續(xù)均勻緩慢加鹽,鹽水密度增大,整個過程中,雞蛋的重力不變;浮出水面前雞蛋排開水的體積不變,根據公式F浮=pgV排可知雞蛋所受浮力逐漸增大,浮力大于重力,雞蛋上?。桓〕鏊婧箅u蛋排開水的體積變小,浮力減小最終漂浮,此時所受浮力等于雞蛋的重力,浮力不再變化;雞蛋受到的浮力 F隨時間t的變
19、化圖象應該是開始浮力變大,大于重力G,后來變小最終等于重力G;由此分析如圖所示:TF8 .如圖所示是小科自制的用來探究影響浮力大小因素的裝置:將彈簧和標尺固定在支架上,用細線將一個金屬塊懸掛在彈簧下端,彈簧靜止時指針正對標尺上的A位置(本裝置使用時,彈簧未超過彈性限度)。(1)向杯中緩慢注水,從金屬塊底部接觸水面,到金屬塊剛好浸沒水中的過程中,指針由標尺上的A位置慢上移至C位置,說明物體所受浮力的大小跟 有關,此過程中支架 上。點所受拉力的最大變化量為 Fi;繼續(xù)向杯中注水,指針 (選填“上移” “不 動”或“下移”)(2)為了探究金屬塊所受浮力的大小是否與液體的密度有關,小科將水倒盡,向杯中
20、緩慢 注入某種液體(p mW p水),當指針指在 C位置時,他的下一步操作是 。(3)將液體倒盡,用等體積的塑料塊(p水v p塑料v p金屬)替換金屬塊進行實驗。向杯中級慢注水,從塑料塊底部接觸水面,到塑料塊浸沒到水中的過程中,支架上O點所受拉力的最大變化量為 F2:,則 Fi AF2 (選填=”或“V”)。金屬塊I H杯【答案】(1)排開液體的體積,不動;(2) >繼續(xù)倒入液體將金屬塊全部浸沒,直到指針指在C的上方;(3)=。【解析】(1)向杯中緩慢注水,從金屬塊底部接觸水面,到金屬塊剛好浸沒水中的過程中,指針由標尺上的 A位置緩慢上移至 C位置,彈簧受到豎直向上的力變小,即測力計示數
21、變小,根據稱重法,F示=6-F浮,可得出物體受到的浮力增大,因排開液體的密度不變,故說明物體所受浮力的大小跟排開液體的體積有關;繼續(xù)向杯中注水,因排開液體的體積不變,由阿基米德原理,受到的浮力不變,由稱重法,測力計減小的示數不變,故指針不動;(2)因倒入液體時緩慢倒入的,指針慢慢上升,當指針指在C位置時,金屬塊不會浸沒,因為浸沒后浮力不變,指針不再上升,金屬塊在液體中一定不會浸沒,當金屬塊浸沒時(與在水中實驗相比,排開液體的體積相同),指針一定在C的上方,因此繼續(xù)倒入液體將金屬塊全部浸沒,直到指針指在C的上方;(3)在(1)中,當金屬塊底部剛接觸水面時,支架上O點所受拉力大小為金屬塊的重力,當
22、金屬塊浸沒水中時,受到的浮力最大,此時支架上。點所受拉力最小,故支架上 。點所受拉力的最大變化量為 Fi=G- (G-F金屬塊)=F金屬塊,因p水V轡料v p金屬,故金屬塊會浸沒在液體中,同理當用塑料塊做實驗時,此過程的最大變化量為/ F2= G ( G F浮塑料) = F浮塑料,由,因塑料塊體積等于金屬塊的體積,而排開液體的密度相同,根據阿基米德原理,F金屬塊=F浮塑料故用等體積塑料塊替換金屬塊進行實驗,則4Fi = AF2o考點二:阿基米德原理1.如圖所示,將盛有適量水的容器放在水平桌面上,然后把系在彈簧測力計下的鐵塊慢慢地浸入水中(水未溢出),觀察鐵塊從剛開始浸入水中到完全浸在水中的實驗
23、現象,并對一些物理量做出了如下判斷,其中正確的是()A.鐵塊受到的浮力變小B.彈簧測力計的示數變大C.水對容器底部的壓強變小D.桌面受到的壓力變大【答案】D?!窘馕觥緼、鐵塊剛開始浸入水中到完全浸沒在水中,鐵塊排開水的體積增大,因此鐵塊受到的浮力變大,故A錯誤;B、由F示=6-F浮可知,由于鐵塊受到的浮力變大,所以測力計的示數變小,故 B錯誤;C、鐵塊剛開始浸入水中到完全浸沒在水中,鐵塊排開水的體積增大,水面升高,即水的深度增大,由p=pgh可知,水對容器底的壓強變大,故 C錯誤;D、整個過程中,鐵塊受到的浮力變大,根據力的作用的相互性,鐵塊會給水向下的壓力,所以容器對桌面的壓力變大,故D正確
24、。2.將一個密度為0.9X 103kg/m3的實心小球,先后浸沒在水和酒精中,松開手后,小球靜止時,排開水和酒精的體積 Vi和V2以及受到的浮力 Fi和F2的大小關系是(p酒精= 0.8X103kg/m3)()A.V1VV2,F1VF2B.V1VV2,Fi>F2C.Vi>V2,F1VF2D.Vi= V2,Fi>F2【答案】Bo【解析】由題知,p水0球> p酒,所以實心小球放入水中漂浮,在酒精中下沉;則 ViV 球,Fi=G; V2= V 球,F2V G;所以,V1VV2;故CD錯誤;Fi>F2;故A錯誤,B正確。3 .將一金屬塊掛在彈簧測力計下端,先后浸沒在水和酒
25、精中。金屬塊靜止時彈簧測力計的示數如圖所示,則金屬塊的重力為N,在水中受到的浮力為 N,金屬塊的體積為 m3,金屬塊的密度為kg/m 3. (酒=0.8X 103kg/m3)【答案】3; 1; 1X10-4; 3X103。【解析】(1)設金屬塊的重力為 G,體積為V,金屬塊浸沒在水中受到的浮力:F浮水=G F拉水,則 G = F拉水+F浮水,金屬塊浸沒在酒精中受到的浮力:F浮酒=G F拉酒,貝U G = F拉酒+F 浮酒,因金屬塊的重力不變,所以,F拉水+F浮水=F拉酒+F浮酒,由F浮=p液gV排可得:F拉水+穌 gV= F 拉iw + 隨精 gV,即 2N+1.0 x 103kg/m3x 1
26、0N/kg x V = 2.2N+0.8 x 103kg/m 3x 10N/kg x V,解得:V=1X10-4m3;(2)在水中受到的浮力:F 浮水=p水 gV=1.0X 103kg/m3x 10N/kg x 1X 10 4m3= 1N;金屬塊的重力: G = F拉水+F浮水=2N+1N =3N,由G = mg可得,金屬塊的質量:G 朗 m =-=一 =0.3kg;g 10M/kg y,金屬塊的密度:0. 3ks1X10 %=3 x 103kg/m4 .已知在液體中的物體受到的阻力與其速度成正比。有一個重1kg的實心銅球在水中以 2m/s的速度勻速下降。(p銅= 8g/cm3)。則與其形狀相
27、同的空心銅球,若其靜止在水中,則質量為 ,若以0.2m/s的速度勻速上升,其質量為【答案】0.125kg; 0.0375kg?!窘馕觥?1)根據p=總,實心銅球的體積:8X 103k&/m3= 0.125X 10 3m3;0.2m/s的速度勻速上升時受到的阻力f' = 8.575NX2m/s= 0.08575N;空心銅球與實心銅球的形狀相同,即體積相同,靜止在水中時,浮力等于重力,即: 如gV球=m空gm 空=p水 V 球=1X 103kg/m 3x 0.125X 10 3m3 = 0.125kg;(2)實心銅球在水中以 2m/s的速度勻速下降,受到水的阻力向上,列出等式得:缺
28、gV球+f = m實gf=m 實 g p 水 gV 球=1kgx 9.8N/kg - 1.0X 103kg/m 3x 9.8N/kg X 0.125X 10 3m3= 8.575N;因為在液體中的物體受到的阻力與其速度成正比,因此空心銅球以此時受到的阻力方向向下,列出等式得: 穌 gV 球=m 空'g+f 'P-gV-T' | fl-0X103kg/m3X 8 8N/kg X 0, 125-0. 8575N'" I0、 氏 8N/kg0.0375ka5 .如圖所示,為了打撈鐵牛,有個名叫懷丙的和尚讓人們用兩艘大船裝滿泥沙,用鐵索將 鐵牛拴到大船上,然后
29、卸掉船里的泥沙,隨著船逐漸上浮,鐵牛在河底淤泥中被拉了出來。其模型如圖甲所示,已知物體 A為邊長為0.1m的正方體,物體B的底面積為0.04m:高為 0.5m,質量為10kg,容器的底面積為0.12m:現將AB用細線連接,細線拉直但無拉力,然 后沿水平方向切物體 B,切去的高度 h與細線白拉力F拉的關系如圖乙所示。(已知細線不伸長)求:(1)物體A受到的浮力;(2)物體A的密度;(3)當物體A下底面到容器底距離為 0.1m時,切掉B的質量是多少?!敬鸢浮?1)物體A的體積:Va= (0.1m) 3= 0.001m3,物體A全部浸入?體中, V排=丫人=0.001m物體 B 的重力:GB=mBg
30、=10kgX10N/kg =100N,開始時,細線拉直但無拉力,此時物體B處于漂浮狀態(tài),由漂浮條件可知,F浮b=Gb=100N,由阿基米德原理得,F浮B = P水gV排B= P水gSBh浸B ,則物體 A 受到的浮力:F 浮=穌 gV 排=1.0X 103kg/m3x 10N/kg x 0.001m3= 10N ;(2)由圖乙可知,當拉力 F=10N時,物體A開始上浮,物體的重力:Ga = F+F 浮=10N+10N =20N,物體的質量:mA =Ga20MlON/kg= 2kg,物體的密度:2kg=2X 103kg/m 3;(3)則物體B進入水中的深度:,F浮E 電®h 浸 b -
31、飛 力i% 0.25m)P 水gh澧e L OX lOg/ni X WN/kgXO, 04m"當物體A下底面到容器底距離為h= 0.1m時,而水的體積不變,即水面降低的體積等于物體A下底面水的體積,則有:S 容 h = Ah (S 容一0),即:0.12m2x 0.1m= hx ( 0.12m2 0.04m2)解得: h= 0.15m,此時物體 B 浸入水中的體積:V 排 b' = Sb (h 浸 b h) =0.04m2x (0.25m- 0.15m) = 0.004m3, 此時物體 B 受到的浮力:F 浮 b' =0水 gV 排 b' = 1.0X 103
32、kg/m 3X10N/kg X 0.004m3= 40N ; 對物體B受力分析,其受到重力、浮力和繩的拉力, 由力的平衡條件得,物體 B剩余的重力:Gb' = F 浮 b' - F = 40N - 10N = 30N,則物體B切去部分飛重力: Gb = Gb-Gb' = 100N- 30N = 70N,,一口70N切掉 B的質重 mB =,= 7kg。g 10N/kg答:(1)物體A受到的浮力是10N;(2)物體 A的密度是2X 103kg/m3;(3)當物體A下底面到容器底距離為 0.1m時,切掉B的質量是7kgo【解析】(1)先求出物體 A的體積,進而得出浸沒時排開
33、水的體積,然后根據阿基米德原 理求出物體A受到的浮力;(2)物體A開始上浮時,根據力的平衡求出物體A的重力,然后根據 G=mg和p巖求出物體A的密度;(3)先求出物體B的重力,然后根據阿基米德原理求出物體B浸入水中的深度,當物體 A下底面到容器底距離為h= 0.1m時,而水的體積不變,即水面降低的體積等于物體A下底面水的體積,進而求出水面降低的高度,進而根據阿基米德原理求出此時的浮力,對物體 B受力分析,其受到重力、浮力和繩的拉力,由力的平衡條件得,物體B剩余的重力,進而得出切去部分的重力,根據重力公式求出切掉B的質量。6 .我國第一艘新型052D導彈驅逐艦在2014年正式服役。根據該艦的主要
34、參數值列式計算。(g=10N/kg ,的每水= 1.03X 103kg/m3, q 柴油=4.3X 107J/kg),求:主蔓承數值QE2D乘巡艦總嵐量(包括聃架艦款直升機)SOOO 噸每架艦戰(zhàn)飛機的質量每架期韭飛機為甲板的總接地面程SOOOcn?0B2D甄塞現電水渾度firn熊港艦正常航行逮友S7km/h墓逑期以正值航行建度檸駛時所改通力43X1 的(1)求每架艦載飛機對甲板的壓強。(2)若艦底有一 5cm2的窗口,求窗口所受海水的壓力為多大?(3)求驅逐艦所受的浮力的大小。(4)若其中一架艦載飛機起飛后,求驅逐艦排開海水的體積減少了多少?(5)若驅逐艦以正常航行速度勻速從甲地開往乙地,行駛
35、了 288km,此過程中共消耗柴油8噸,求驅逐艦牽引力做功的功率和機械效率?!敬鸢浮?1)每架艦載飛機對甲板的壓力:F = Gi=mig=4120kgX 10N/kg =4.12X 104N,每架艦載飛機對甲板的壓強:8.24X 104Pa;pF 4.12X10S 5000X1 0-4m2(2)艦底所受水的壓強:p' =海水 gh=l.03x 103kg/m 3x 10N/kg X6m=6.18x 104Pa,由p=5可得,窗口所受海水的壓力:F 壓 = p' s= 6.18X 104PaX 5X 10 4m2=30.9N。(3)驅逐艦的總重力:G=mg= 8000X 103k
36、g x 10N/kg = 8X 107N,由漂浮條件可知,驅逐艦所受的浮力:F 浮=6 = 8* 107N ;(4) 一架艦載飛機起飛后,驅逐艦仍然漂浮,根據漂浮條件可知,浮力的減少量:4- F 浮=G 飛機=m 飛機 g= 4120kgX 10N/kg = 4.12X 10 N ,由 F浮=p海7k gA V排可得,排開海水體積的減少量: F浮v 排=P海水w3=4m 。生 12* L04NL 03X103kg/m3X 10M/kg(5)驅逐艦以正常航行速度勻速行駛時,由二力平衡條件可得牽引力:F牽=£=4.3*10%,驅逐艦牽引力做功的功率:P=F 牽 v= 4.3X 105NX
37、 57.6XL-m/s = 6.88X 106W;2 6行駛288km,牽引力所做的功:W=F 牽 s=4.3X 105N X288X 103m =1.24X 1011J,8噸柴油燃燒釋放的總能量:Q 放=qm 柴油=4.3X 107J/kg x 8X 103kg= 3.44X 1011J,其機械效率為:JL L 24X1O1LJ c, c,刀 X 100% 36%。Q航 3. 44X10llJ答:(1)每架艦載飛機對甲板的壓強為8.24X 104Pa;(2)若艦底有一 5cm2的窗口,窗口所受海水的壓力為30.9N;(3)驅逐艦所受的浮力的大小為8X 107N ;(4)若其中一架艦載飛機起飛
38、后,驅逐艦排開海水的體積減少了4m3。(5)驅逐艦牽引力做功的功率為6.88X 106W;機械效率為36%?!窘馕觥?1)艦載飛機對甲板的壓力和自身的重力相等,根據G= mg求出其大小,再根據壓強公式求出每架艦載飛機對甲板的壓強;(2)根據吃水深度求出其所受壓強,再根據F = pS計算壓力的大??;(3)根據G= mg求出驅逐艦所受的總重力,利用物體漂浮的條件求出浮力的大??;(4) 一架艦載飛機起飛后,驅逐艦仍然漂浮,驅逐艦的總重力減小,浮力也減小,減小的浮力就等于一架艦載機的重力,再根據阿基米德原理的變形公式可計算排開海水體積的減少量。(5)驅逐艦以正常航行速度勻速,根據二力平衡條件求出牽引力
39、等于阻力;運用公式P =Fv可計算牽引力做功的功率;根據 W=Fs求出牽引力做功(有用功);已知柴油的熱值和消耗柴油的質量,根據 Q = qm可計算柴油燃燒釋放的總能量,再進一步求出機械效率??键c三:物體的浮沉條件1 .小芳在水中放入一個質量為60g的雞蛋,雞蛋靜止時如圖甲所示;她在水中慢慢加入食鹽,使其溶解,雞蛋靜止時如圖乙所示;繼續(xù)加入食鹽,雞蛋靜止時如圖丙所示。若10N/kg ,則關于小芳所做實驗,下列判斷正確的是()甲乙丙A.圖甲:雞蛋受重力和支持力,不受浮力B.圖乙:雞蛋排開食鹽水的體積是60cm3C.圖丙:食鹽水對雞蛋的壓力的合力是0.6ND .三種情況下液體對燒杯底部的壓強大小關
40、系為:p甲= p乙vp丙【答案】CoA、圖甲:雞蛋沉至容器底部,受重力、浮力和支持力的作用;故 A錯誤;B、圖乙:雞蛋懸浮時 F浮=6,根據F浮=6排可知:G排=6,即m排=m=60g,所以,排一-m排血排I3皿開水的體積 V排=-<=T = 60cm3;故B錯誤;P苗水 P水 Lg/cC、圖丙:雞蛋處于漂浮,則 F浮=G=mg = 0.06kgX 10N/kg =0.6N,根據浮力產生的原因可 知F合=F浮=0.6N,故C正確;D、根據浮沉條件可知:p 甲V P雞蛋,。乙=P雞蛋,PW > P雞蛋,所以,P甲V P乙V P丙, 由于甲乙的 液面深度相同,根據 p = gh可知:p
41、甲vp乙;圖乙和圖丙中;燒杯底部受到的壓力等于杯子內鹽水和雞蛋的重力之和,丙的水中比乙的水中多加了鹽,所以,F乙VF丙,由于是同一個燒杯,所以底面積相同,根據p=U可知:乙vp丙,所以鹽水對杯底的壓強大小關系是:p甲vp乙vp丙,故D錯誤。2.如圖所示,放在水平桌面上的甲、乙、丙三個完全相同的容器,裝有不同的液體,將三 個完全相同的長方體 A、B、C分別放入容器的液體中,靜止時三個容器的液面恰好相平。則下列判斷正確的是()甲乙丙A.物體受到的浮力 Fa浮Fb浮Fc浮B.容器對桌面的壓力 F甲=F乙=F丙C.液體對容器底的壓強p甲p乙p丙D.物體下表面受到液體的壓力Fa>Fb=Fc【答案】
42、D?!窘馕觥緼、根據圖示可知,A懸浮,B、C漂浮,所以其所受的浮力與其自身的重力相等,故F浮a=F浮b=F浮c,故A錯誤;B、由于A懸浮,故p = p物;B漂浮,故p>p物;C漂浮,故p>p物;由于C淹沒的體積小于B淹沒的體積,所以丙中液體的密度大于乙中液體的密度,即p丙p乙,甲中液體密度最小,故三種液體密度關系:p甲v p乙v p丙;根據圖示可知,丙液體最多,質量最大,且 A、B、C三個物體相同,所以丙容器對桌面的 壓力最大,其次是乙,最小的是甲,故容器對桌面的壓力F甲VF乙VF丙,故B錯誤;C、因為丙的密度最大,并且液體的深度相同,因此由p=pgh可知,丙容器底所受的壓強最大,
43、其次是乙,再次是甲,故液體對容器底的壓強:p甲vp乙vp丙,故C錯誤;D、因為物體上、下表面受到液體的壓力差等于物體受到的浮力,因此甲下表面受到的壓力 大于浮力;乙丙上表面受到的壓力為零,因此乙丙下表面受到液體的壓力等于浮力,且相等,即Fa>Fb= Fc;故D正確。3 .水平桌面上兩個完全相同的燒杯中分別盛有甲、乙兩種液體,將兩個完全相同的小球 A、B分別放入兩燒杯中,當兩球靜止時,兩液面高度相同,球所處的位置如圖所示,則兩小球所受浮力的大小關系為 Fa Fb,兩小球所排開液體重力的大小關系為Ga Gb,兩種液體對燒杯底的壓強的大小關系為p甲 p乙(均選填“>"、或V”)
44、?!窘馕觥坑蓤D可知,A球漂浮,B球懸浮,所以根據懸浮和漂浮條件可知兩球受到的浮力都等于各自的重力,由于兩個小球是相同的,重力相等,所以Fa=Fb=G。根據阿基米德原理可知:排開液體重力Ga=Fa, Gb=Fb,所以Ga=Gb;由于A球漂浮,B球懸浮,根據物體的浮沉條件可知:p甲球,乙=球,則兩種液體的密度大小關系是:p甲叱。且兩燒杯中液面相平即 八甲=八乙,根據液體壓強的計算公式p=pgh可知:p甲p乙。4 .小明想知道蘋果醋的密度有多大,于是找來一個彈簧測力計、細線、燒杯。用如下的方法測量蘋果醋的密度。(1)首先,他將蘋果醋倒入燒杯,將蘋果輕輕放入,通過觀察蘋果在蘋果醋中處于 (選 填“漂浮
45、”、“懸浮”或“下沉”)狀態(tài),確定了蘋果的密度大于蘋果醋的密度。(2)取出蘋果,用細線將蘋果掛在彈簧測力計上,再將 ,讀出彈簧測力計的示數,記為F。(3)用測得的物理量 F結合蘋果的質量和體積,寫出蘋果醋密度的表達式:睇果醋=(蘋果的質量和體積已知分別用m、v表示)【答案】(1)下沉;(2)蘋果完全浸沒在蘋果醋中;(3) 墨1。【解析】(1)根據物體的浮沉條件可知:由于蘋果的密度大于蘋果醋的密度;所以,蘋果在蘋果醋中處于下沉狀態(tài);(2)根據稱重法,測量浮力時,需要測出拉力,則取出蘋果,用細線將蘋果掛在彈簧測力計上,再將蘋果完全浸沒在蘋果醋中,讀出彈簧測力計的示數,記為F。(3)已知蘋果的質量為
46、 m,則受到的重力為 G=mg;根據稱重法可知蘋果受到的浮力為F浮=6-F=mg-F,由蘋果的體積為V排=丫,根據阿基米德原理 F浮=p液gV排可得:蘋果醋的密度為P蘋果醋=考點四:浮沉條件的應用1.長江上,一艘滿載貨物的輪船在卸完一半貨物后,該艘輪船()A.會浮起一些,所受浮力變小B.會浮起一些,所受浮力變大C.會下沉一些,所受浮力變大D.會始終漂浮,所受浮力不變【答案】A?!窘馕觥恳蜉喆诮校幱谄顟B(tài),浮力等于重力,在碼頭卸下貨物后,輪船重力變小,則受到的浮力變小;由公式V排=一3知,排開水的體積減小,輪船要上浮一些,故A正確。|p»e|2.潛水艇是靠改變 來實現浮沉的;
47、輪船從海里駛到河里,它受到的浮力 , (選填“變大”、“變小”或“不變”)它排開河水的體積 (選填“大于”、“等于”或“小于”)它排開海水的體積;密度計是測量 的工具。【答案】自身重力;不變;大于;液體密度。【解析】(1)潛水艇浸沒在水中無論是上浮還是下沉,潛水艇的體積不變(排開水的體積不變),受浮力不變;通過讓海水進、出壓力艙改變潛水艇受到的重力,實現上浮或下沉的;漂浮于水面上的輪船, 由于所受浮力等于重力, 故從海里進入河水里時, 所受浮力不變;但 由于水的密度減小,故根據 F浮=pgV排可知,它排開河水的體積大于它排開海水的體積; 密度計是用來測量液體密度的測量儀器。3 .如圖所示,中國第二臺深海載人潛水器“深海勇士號”設計最大下潛深度為4500m級,基本覆蓋中國主要海域和國
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