长沙一对一教育暑期培训资料 (1)金属块B放在木块上之后,筒形容器内水面上升多高? (2)容器底部所受到压强增大了多少? (3)金属块B的质量多大?
解:根据浮沉条件和阿基米德原理,木块漂浮时,它所受浮力等于它的重力,即
F浮??水gV排?G水,
其中,V排?V木?300厘米3。
53木块和金属块B一起漂浮时,它们所受浮力等于它们的总重力,即
F浮??水gV木?G木?GB。
(1)由于在木块上放上金属块B前水深h,放上B之后深度增加了?h。由水的总体积不变,可有
hS?300?(h??h)S?500,
?h?0.8cm。
(2)容器底部所受压强缯大了
?p??水g?h
?1.0?10千克/米?9.8牛/千克?0.008米33
?78.4帕。
(3)由前面的分析可知金属B的质量是
mB??水(V排?V排)
=1.0克/厘米3×200厘米3=200克 例3、已知球体的体积公式是V??24053?水g?r。
43?r,其中r为球体的半径。如图
3例4、如图3-6所示,木块浸没在水中,细线对木块的拉力是1牛。剪断细线,待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,再在剩余的木块上加0.5牛向下的压力时,那么木块有20.4厘米3的体积露在水面上,求木块的密度。 解:本题的研究对象是浸在水中的木块,它有三个状态:首先,木块完全浸没在水中,细线对木块的拉力是1牛,受力状态如图3-7(a);其次,剪断细线后木块浮出水面,受力状态如图3-7(b);最后,将木块露出水面的部分切去,再去剩余的木块上加0.5牛向下的压力,木块有20.4厘米3的体积露出水面,受力状态如图3-7(c)。 设浸在水中的木块的体积为V1,木块的密度为?,在下,根据力的平衡原理有:
第一种情况
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长沙一对一教育暑期培训资料 G1?T?F1,
?水gV1??gV1?T,
即V1?T(?水??)g。
当剪断细线后,设木块浸在水中部分的体积为V2,
?水gV2??gV1,
V2???水V1??T?水(?水??)g。
当加了向下的压力F后,有
?gV2?F??水g(V2??V)。
综合可解得
??F??水g?VT3?水
?6?0.5?10?9.8?20.4?10133?10千克/米
33?0.7?10千克/米。
水中,露出所剩的长
例5、一支长16厘米的蜡烛,底部镶嵌一个铁块,将它竖直放在水面的长度为1厘米,点燃蜡烛,如图3-9所示,求蜡烛熄灭时度。(?蜡?0.9?103千克/米3)
解:这是一道动态浮力道。随着蜡烛燃烧,重心减小,蜡烛上浮,
直至蜡烛上
表面和水面齐平,水把蜡烛淹灭。抓住始、末两种状态F浮?G,问题便可得到解决。 刚开始点燃,把蜡烛和铁块看成一个整体,整体漂浮
F浮?G蜡?G铁。
当蜡烛熄灭时,把蜡烛和铁块看成一个整体,整体悬浮,则
??G蜡??G铁?。 F浮由上面两式可得
??G蜡?G蜡?。 F浮?F浮设蜡烛底面积为S,原长为h,始末两种情况蜡烛浸入水中部分的长度分别为h1、h2。则
?水gSh1??水gSh2??g蜡gSh??g蜡Sh2。
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长沙一对一教育暑期培训资料 所以 ?水h1??水h2??蜡h??蜡h2。
h2??水h1??蜡h?水??蜡1?0.9
6(厘米)。
?1?15?0.9?16
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1、在小水池中漂浮着一只装有许多石块和木块的小船,则下列各种说法中正确的是()。 (A)将小船中的木块抛入池水中,水面高度不变 (B)将小船中的石块抛入池水中,水面高度不变
(C)将小船中的木块和石块同时抛入池水中,水面高度不变 (D)将小船中的木块和石块同时抛入池水中,水面高度下降 2、浮于容器中水面上的塑料块有
110的体积露出水面,若向容器中注入一定量密度为0.8×103
千克/米3的酒精,则该塑料块最终的可能状态是()。
(A)塑料块下沉至容器底 (B)塑料块在混合液体中悬浮 (C)塑料块漂浮在混合液体的表面 (D)塑料块浸没在液体中的体积变小
3、甲、乙两个实心金属球,它们的质量相同,其密度?甲?3?10千克/米3。甲球挂在A弹簧
3秤下,乙球挂在B弹簧秤下,并让两金属球全部没在水中,则以下说法中正确的是()。 (A)甲、乙两球所受浮力之比是2:1 (B)甲、乙两球所受浮力之比是1:2 (C)、A、B两弹簧秤的示数之比是4:5 (D)A、B两弹簧秤的示数之比是5:6
4、如图3-12所示,在一块长方形的泡沫塑料上用细线缚着一块卵石,使它漂浮在盛水的玻璃缸的水上,这时泡沫塑料恰好露出一半体积,缸里的水面在缸壁的a处。现将泡沫塑料和卵石翻个身,使卵石在泡沫塑料的下面,并仍放在原来缸的水中,当它平衡时()。
(A)因泡沫塑料和卵石浸入水中的体积增大,故水面在a处以上 (B)因泡沫塑料和卵石浸入水中的体积不变,故水面仍在a处 (C)因泡沫塑料和卵石浸入水中的体积减小,故水面在a处以下 (D)因泡沫塑料和卵石受到的浮力增大,故水面在a处以上
5、把一高为h、密度为?、半径为r的圆柱形木块放到圆柱形容器内,如向容器内灌水,使木块处于漂浮状态,则容器的最小高度应为()。 (A)
h4 (B)
h??水 (C)
h?水???水 (D)
r?4?水
6、分别用铜、铁、铝制成的三个实心球,各自用细线系住后浸没在水中,如果细线对球的拉力都相等,则三个实心球的质量和体积之间的关系为()。
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长沙一对一教育暑期培训资料 (A)m铜>m铁>m铝,V铜>V铁>V铝 (B)m铜<m铁<m铝,V铜>V铁>V铝 (C)m铜>m铁>m铝,V铜<V铁<V铝 (D)m铜<m铁<m铝,V铜<V铁<V铝
7、三个完全相同的长方体木块,把它们分别放在三种密度不同的液体里,木块静止时浸入液体的情况是:甲木块大部分浸入;乙木块一半浸入;丙木块小部分浸入,如图3-13所示。若将三木块露出液面部分切除后,剩下部分分别装入原容器中,则木块露出液面部分的体积()。
(A)甲最多 (B)乙最多 (C)丙最多 (D)一样多 8、将塑料球和木球用细绳相连放入水中时,木球露出水面的体体积的,如图3-15所示,当把细绳剪断后,塑料球沉底,木球
83积为它自身露出水面的若已知塑料
体积是它自身体积的
12,这时塑料球受到池底对它的支持力为F。
球和木球体积之比为1:8,则()。
(A)木球重力为4F
(B)塑料球所受浮力为F (C)塑料球的密度为2.0×103千克/米3
(D)绳子剪断后,两物体所受总浮力相差2F
9、如图3-17所示,A、B、C是三个不同材料制成的体积相同的物体。现将它们用相同的弹簧连接于容器底部,然后在容器中注入水使A、B、C三物体浸没于水中,三物体静止时的位置如图所示,则()。
(A)A物体的密度最大 (B)B物体的密度最大 (C)C物体的密度最大 (D)三物体的密度相等 10、如图3-19所示,在盛有某液面的圆柱形容器内放有一木块A,在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B,液面正好与容器口相齐。断开细线,液面下降了h1;然后取出金属块B,液面又下降了h
度比为()。 2;最后取出木块A,液面又下降了h3。由此可判断A与B的密(A)h3:(h1?h2) (B)h1:(h2?h3) (C)(h2?h1):h3 (D)(h2?h3):h1
11、两个体积相同的实心木球,当它们浮在水面时,浸在水中的体积分别是各自总体积的
4525和
。则这两个球的密度之比是 ;当把它们放入密度为0.8×103千克/米3的煤油中
时,静止后它们没入煤油中的体积之比是 。
12、湖面上漂浮着一块质量为9千克的冰块,冰块结冰时内部有一个体积为2×10-3米3的空洞,
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