*欧阳光明*创编 2021.03.07
要点整理
1.阿基米德原理的内容:浸在液体里的物体,受到的浮力,浮力的大小等于物体受到的,表达式为其中ρ液指,V
排液
指。2.物体浮
沉的条件:当F浮>G物时,物体,此时ρ物<ρ液;当F浮
液。
3.密度计是利用工作的,其刻度值下
上,刻度不均匀,下密上疏。4.潜艇是通过改变自身大小来实现浮沉的。
例题精讲
例1.物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图所示。
下列判断正确的是( )
A.物块受到的浮力是1牛 B.物块的体积是2×104米3 C.物块的密度是3×103千克/米3
D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大
例2.潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面合计10分钟,显示
器上分别显示全过程深度曲线和速度图像如图,下列对潜水器分析正确的是( )
A.在1~3分钟,受到水的压强逐渐减小 B.在1~3分钟,受到水的浮力逐渐变大 C.在4~6分钟,都是处于水下静止状态 D.在6~8分钟,都是处于受力平衡状态
-
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解析:A. 由h?t图象可知,在1~3min内潜水器所处的深度逐渐增大,由p=ρgh可知,受到水的压强逐渐增大,故A错误; B. 在1~3min内,潜水器排开水的体积不变,由F浮=ρgV排可知,受到水的浮力不变,故B错误;
C. 由v?t图象可知,在4~6min内,潜水器的速度为0,处于静止状态,故C正确;
D. 由v?t图象可知,在6~8min内,潜水器加速上升,处于非平衡状态,故D错误。
例3.如图所示,在一块浮在水面的长方体木块上放一质量为272
克的铁块甲,木块恰好浸没在水中。拿掉铁块甲,用细线把铁块乙系在木块下面,木块也恰好浸没在水中,则铁块乙的质量为(ρ铁=7.9克/厘米3,ρ水=1.0克/厘米3)( ) A.312克 B.237克 C.318克 D.326克
解析:1、甲铁块放在木块上时:F浮'=G木+G甲,F浮'=ρ水gV木则有:G木+G甲=ρ水gV木 ①2、乙铁块系在木块下时:F浮''=G木+G
乙
,F浮''=ρ水g(V木+V乙)则有:G木+G乙=ρ水g(V木+V乙) ②3、等式
②减去等式①,得到:G乙-G甲=ρ水gV乙故:m乙g-m甲g=ρ水gm乙/ρ
铁
,(1-ρ水/ρ铁)m乙=m甲m乙=m甲/(1-ρ水/ρ铁)=m甲ρ铁/(ρ铁-ρ)=(272g×7.8g/cm3)/(7.8g/cm3-1.0g/cm3)=312g
水
答案:A
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例4. 一个底面积为10米2的圆柱状容器,装有适量的水,现在将
一个体积为20米3、密度为0.8×103千克/米3的物体A放入其中,最终物体A漂浮于水面上。则: (1)物体A所受到的浮力是多少?
(2)如图所示,若将画斜线部分截取下来并取出(其体积为浸入水中体积的一半),则取出的那部分物体的质量是多少?
m
解:(1)由ρ=V得:物体A的质量mA=ρAVA=0.8×103千克/米3×20米3=1.6×104千克
则GA=mAg=1.6×104千克×10牛/千克=1.6×105牛 由于物体A漂浮于水面上,则F浮=GA=1.6×105牛 (2)由F浮=ρ水gV排得:
F浮1.6×105牛V排===16米3
ρ水g1.0×103千克/米3×10牛/千克1
取出的那部分物体的体积V′=2×16米3=8米3
m
由ρ=V得质量:m′=ρAV′=0.8×103千克/米3×8米3=6.4×103千克
例5.小明制作了一个可测量物体质量的装置,如图甲所示小筒与
大筒均为圆柱形容器。小筒和托盘的总质量为200克,小筒底面积50厘米2,高12厘米,大筒中装有适量的水,托盘上不放物体时,在小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0”,将小筒竖直压入水中,当水面距小筒底10厘米时,在小筒和大筒上与水面相平位置的刻度均为最大测量值,小筒和
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