A.h甲<h乙 【答案】C
【解析】把AB当做一个物体进行受力分析: 因为漂浮,所以,甲图物体受到的浮力:F甲=GA+GB; 因为漂浮,所以,乙图物体受到的浮力:F乙=GA+GB;
故两种情况下,F甲=F乙;根据F浮=ρ水V排g可知,排开液体的体积也相同, h=,所以h甲=h乙
4.(2018连云港)如图所示是我国研制的大型特种用途民用飞机“鲲龙”AG600,AG600是一款大型水陆两栖飞机,最大航速是460km/h;最大起飞质量时53.5t,一次可吸水12t;可以满足森林灭火和水上救援的需要。下面说法错误的是( )
B.h甲>h乙
C.h甲=h乙
D.无法判断
A.飞机飞行时,机翼上表面受到酌气压小于机翼下表面的气压 B.飞机静止在水面上,吸水后飞机底部受到水的压强将变大 C.飞机在空中水平匀速飞行时,受到的升力最大为5.35×10N D.飞机静止在水面上,吸满水后浸入水中的体积将增大12m 【答案】C
【解析】(1)机翼的形状是上凸下平,相同时间内空气通过机翼上方时的路程大于下方的路 程,通过上方的速度大于下方的速度,上方的压强小于下方的压强,机翼受到向上的压力差 的作用。
(2)利用p=ρgh分析水对飞机底部的压强的变化;
(3)飞机在空中水平匀速飞行时受力平衡,根据飞机的重力即可判断;(4)根据漂浮时浮力等于重力算出
34
吸满水后静止在水面上时增加的浮力,根据阿基米德原理的变形公式算出排开水的体积增加量。 A、机翼的形状是上凸下平,相同时间内空气通过机翼上方的路程大于下方的路程,则机翼上方的空气流速大于下方的空气流速,机翼上方的压强小于下方的压强,从而产生向上的升力作用,故A正确; B、飞机静止在水面上,吸水后,飞机底部所处的深度变大,由p=ρgh可知水对飞机底部的压强将变大,故B正确;
C、由于飞机的最大起飞质量是53.5t,则飞机的最大重力G最大=m最大g=53.5×10kg×10N/kg=5.35×10N, 飞机在空中水平匀速飞行时,受力平衡,则受到的最大升力:F升最大=G最大=5.35×10N,故C错误; D、飞机静止在水面上时处于漂浮状态,浮力等于重力, 所以,吸满水后静止在水面上时增加的浮力△F浮=G水; 根据阿基米德原理可得:ρ水g△V排=m水g, 则浸入水中体积的增大量:△V排=
=
=12m;故D正确。
3
5
3
5
三、实验题
5.(2018云南)在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,请你根据图所示实验操作,从中选出一些图,针对某一个因素进行研究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果.
(1)探究的因素是: .选用的图是: (填图中的序号).
(2)小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底; 步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上.
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力 第二次铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,小明得出错误结论的原因是:他只关注了铁片 的改变,
忽视了 对浮力大小的影响.
【答案】(1)浮力大小与物体排开液体的体积的关系;①②③或①②④; (2)①小于;②形状;排开水的体积.
【解析】(1)要探究浮力大小与多个变量的关系,运用控制变量法分析解答. ①结合题意,首先要做出自己的猜想,再根据猜想运用控制变量法判断出探究的因素; ②根据猜想选择可用于探究的实验步骤,即可得出需要选用的图. ③运用控制变量法得出浮力大小与变量之间的关系.
(2)利用浮沉条件,步骤一铁片下沉说明F浮1<G,步骤二铁片漂浮说明F浮2=G,所以F浮1<F浮2;步骤二把“碗状”铁片浮在水面上,没有全浸入,这样虽然改变了形状,但没有控制排开液体的体积不变,所以得出结论是不正确的.
A.测物体所受的浮力要利用称重法,即F浮=G﹣F拉,故每次必须要选图①才行;
若要探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系,应控制液体的密度相同,而物体排开液体的体积不同,故应选用图①②③或①②④;
若要探究浮力大小与液体密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同,而液体的密度不同,故应选用图①④⑤.
B.①第一次铁片下沉,说明F浮1<G,
第二次铁片漂浮,说明F浮2=G,所以F浮1<F浮2;
②本探究实验把铁片弯成“碗状”,改变了形状,虽然都是水,但两次排开液体的体积不同,所以得出结论是不正确的,即:他只关注了铁片形状的改变,忽视了排开水的体积对浮力大小的影响. 四、综合计算题
6.(2018河南)底面积为100cm的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上.现将体积为500cm,重为3N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为8cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使其恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,求: (1)图甲中木块A静止时进入水中的体积; (2)物体B的密度;
(3)图乙中水对容器底部的压强.
2
3
【答案】(1)图甲中木块A静止时进入水中的体积为3×10﹣4m3; (2)物体B的密度1.5×103kg/m3; (3)图乙中水对容器底部的压强为1400Pa.
【解析】本题考查的知识点有阿基米德原理、液体的压强的计算、物体的浮沉条件及其应用. 根据漂浮浮力等于重力,根据F浮=ρ水gV排得出木块A静止时进入水中的体积; 根据漂浮浮力等于重力,根据F浮=ρ水gV排得出木块AB静止时进入水中的总体积; 总体积减去A的体积,就是B的体积; 根据ρ=算出B的密度;
AB总体积减去木块A静止时进入水中的体积,就为没入水中增加的体积,根据V=sh算出增加的深度,再利用p=ρ水g△h即可求出水对容器底部压强的变化. (1)因为A漂浮在水中,所以F浮=GA=3N, 根据F浮=ρ水gV排得 V排=
=
=3×10m
﹣43
(2)图A、B共同悬浮:F浮A+F浮B=GA+GB 公式展开:ρ水g(VA+VB)=GA+GB VA+VB=
=
3
﹣43
=9×10m
﹣43
其中VA=500cm=5×10m, 故VB=4×10﹣4m3 B的质量为:mB=
=
=0.6kg;
=1.5×103kg/m3;
B的密度为:ρB=m/v=
(3)当AB浸入水中后,所增加浸入水中的体积为:
相关推荐: