(2)图乙中液体的密度为0.8×103kg/m3; (3)图乙中木块下表面受到液体的压强为800Pa。
【解析】:(1)由题可知,木块的体积:V木=(10×10﹣1)3m3=10﹣3m3, 露出水面体积与浸在水中的体积比为2:3,则V排=V木=×10﹣3m3, 由阿基米德原理可得:
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3××10﹣3m3×10N/kg=6N; (2)木块的重力:G木=F浮=6N,
木块表面上放一重2N的铁块,当它静止时,F'浮=G总, 即ρ液V木g=G木+G铁,
液体的密度:ρ液===0.8×103kg/m3。
(3)图乙中木块下表面受到液体的压强:p=ρ乙gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m=800Pa。
【点评】:考察了压强和浮力的影响因素和计算,同时掌握物体的受力分析方法。
变式训练3:(2018?乐山)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是2.7N.当把零件浸没在水中时,弹簧测力计的示数是1.7N.现把该零件浸没在另一种液体中时,弹簧测力计的示数是1.9N,求:
(1)该零件浸没在水中时受到的浮力F浮 (2)该金属零件的密度ρ金; (3)另一种液体的密度ρ液
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【答案】:(1)1N;(2)2.7×103kg/m3;(3)0.8×103kg/m3。
【解析】:(1)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是2.7N,即物体的重为2.7N,浸没在水中时,弹簧测力计的示数是1.7N.根据称重法测量浮力的原理得浮力为:
;
(2)根据
得零件和体积为:
根据
得零件的密度为:
;
(3)把该零件浸没在另一种液体中时,弹簧测力计的示数是1.9N,根据称重法测量浮力的原理得此时的浮力又为:
根据
得另一种液体的密度为:
。
【点评】:重点是称重法测量浮力的原理及阿基米德原理的应用,称重法求出浮力后,根据
可求排开水的体积,即物体的体积,再根据在另一种液体中时的浮力可求该液
体密度的大小。
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练习题
1、(2018?连云港)如图所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力 小球的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”),剪断绳子后,小球上升过程中所受的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),水对烧杯底部的压强 。
【答案】:大于;变小;变小。
2、(2018?南京)如图所示,水平桌面上两个相同的玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着大、小两只玩具鸭。甲、乙两图中水对缸底的压强分别为p1和p2,缸对桌面的压强分别为p1′和p2′.两只玩具鸭受到的浮力分别为F1和F2,则它们的大小关系为:p1 p2,p1′ p2′,F1 F2,若乙图中小玩具鸭的质量为15g,它排开水的体积是 cm3。
【答案】:=;=;>;15
3. (2018?徐州) 如图所示的希罗喷泉,用3根管子连接3个容器,容器a是敞口的,容器b和c是密闭的.容器中有一些水,管B有水喷出.管A中水流的方向是向______,容器b中气体压强的大小比外界大气压______,要增大喷泉的高度,应增加容器______的高
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度.
【答案】:下;大;b
4.(2018?扬州)为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很轻很薄)中装入大半袋水,用弹簧测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料袋慢慢浸入水中,观察到测力计的示数变 ,说明盛水的塑料袋排开 越大,受到的浮力越大。继续将塑料袋慢慢浸入水中,当观察到 现象时,弹簧测力计的示数为零,由此验证了阿基米德原理。小华准备将塑料袋装满水做同样的实验,操作时发现,塑料袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零,这是 原故。
【答案】:小;水的体积;袋内水面与烧杯中的水面相平的;塑料袋中水没有装满
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5. (2018?镇江)如图所示,水平桌面上有两个相同的圆柱形容器A和B,置于其中的圆台形实心铁块甲和乙完全相同,它们的上表面均与容器中水面相平,则甲、乙受到的浮力______
,当从两容器中分别取出相等质量的水后未取完,A、B底部受到水的压强
______,甲、乙受到的浮力______均选填“”“”或“”
【答案】:=;>;>
6. (2018?德州)在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同。从观察到的现象可以判断:两个简易密度计所受浮力F甲_____F乙、两杯液体的密度ρ甲_____ρ乙、两个烧杯底部所受液体的压强p甲_____p乙(选填”大于”、“小于”或”等于“)
【答案】:等于;小于;小于。
7. (2018?安徽) 重为200N的方形玻璃槽,底面积为0.4m2,放在水平台面上,向槽中加水至水深0.3m(已知
=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,玻璃槽的侧壁厚度不计)
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