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- 2022-09-07 发布
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浮力这一部分首先要思考理解浮力产生的原因是什么,浮力与拉力、重力、支持力的区别是什么,在此基础上尝试分析各种浮力题型中物体受力,思考为什么物体会这样受力,然后要不断理解和复习我上课所讲的内容,所以要求你养成上课记笔记的习惯。选择题和计算题中的有关判断和计算的几种方法我们上次课已经讲过,我上课讲过的有关解题的方法和技巧的笔记一定要好好保存,做题的时候开始对照着笔记去做,并且注意公式和方法的变通,等熟练之后独立做出题目。这次整理的这些题目要结合课上我们讲的方法好好去做,后边有详细的讲解,一定要好好看看,学习解题的思路,反思自己为什么没有那样去想,理解不了的上课问我。浮力测试题1、下列说法中正确的是 ( ) A.物体浸没在水中越深,受的浮力越大 B.密度较大的物体在水中受的浮力大 C.重的物体受的浮力小D.同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大2、(广州市中考试题)把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后,溢出酒精8g(酒精=0.8×103kg/m3),若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后,从杯中溢出水的质量是 ( )A.15g B.12.5g C.10g D.8g 3、(南京市中考试题)如图1—5—3中,重为5N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是 ( ) A.5N,竖直向下 B.3N,竖直向上 C.2N,竖直向上 D.8N,竖直向下图1—5—34、以下是浮力知识的应用,说法正确的是 ( )13/13\n A.一艘轮船在海里和河里航行时,所受浮力一样大 B.一艘轮船在海里和河里航行时,在海里受的浮力大 C.密度计漂浮在不同液体中,所受浮力不同D.密度计在不同液体中漂浮,浸入液体体积越大,所测得的液体密度越大5、(北京市中考试题)A、B两个实心球的质量相等,密度之比A∶B=1∶2.将它们分别放入足够的酒精和水中,它们受到浮力,其浮力的比值不可能的是(酒精=0.8×103kg/m3) ( ) A.1∶1 B.8∶5 C.2A∶水 D.2酒精∶B6、(北京市中考试题)如图1—5—15(a),在一个较大的容器中盛有水,水中放有一个木块,木块上面放有物体A,此时木块漂浮;如果将A从木块上拿下,并放入水中,当木块和A都静止时(水未溢出),下面说法正确的是 ( )(多选) (a) (b)图1—5—15 A.当A的密度小于水的密度时,容器中水面上升 B.当A的密度大于水的密度时,容器中水面下降 C.当A的密度等于水的密度时,容器中水面下降 D.当A的密度大于水的密度时,将A拿下后悬挂在木块下面,如图1—3—15(b),容器中水面不变7、(广州市中考试题)用弹簧测力计拉住一个重为43N的空心铜球,全部浸在水中时,弹簧测力计的示数为33.25N,此铜球的空心部分的体积是________m3.(已知铜的密度为8.9×103kg/m3)8、体积相同的A、B、C三个物体,放入水中静止后,处于图1—5—1所示的状态,试比较三个物体受的重力GA、GB、GC和密度A、B、C.9、将一个蜡块(蜡=0.9×103kg/m3)分别放入酒精、水和盐水中静止后,试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小.(盐水>水>蜡>酒精)13/13\n10、(广州市中考试题)将重为4.5N、体积为0.5dm3的铜球浸没在水后放手,铜球静止后所受的浮力是________N.11、(长沙市中考试题)已知质量相等的两个实心小球A和B,它们的密度之比A∶B=1∶2,现将A、B放入盛有足够多水的容器中,当A、B两球静止时,水对A、B两球的浮力之比FA∶FB=8∶5,则A=________kg/m3,B=________kg/m3.(水=1×103kg/m3) 12、如图1—5—10(a)所示的圆柱形容器,底面积为200cm2,里面装有高20cm的水,将一个体积为500cm3的实心铝球放入水中后,球沉底(容器中水未溢出). (a) (b)图1—5—10 求:(1)图(b)中水对容器底的压强容器底增加的压力. (2)图(b)中容器对水平桌面的压强和压力.(不计容器重,铝=2.7×103kg/m3,g取10N/kg)13、(河北省中考试题)底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为10cm的正方体木块A放入水后,再在木块A的上方放一物体B,物体B恰好没入水中,如图1—5—11(a)所示.已知物体B的密度为6×103kg/m3.质量为0.6kg.(取g=10N/kg) (a) (b)图1—5—11 求:(1)木块A的密度. (2)若将B放入水中,如图(b)所示,求水对容器底部压强的变化. 已知:S=400cm2=0.04m2,A边长a=10cm=0.1m,B=6×103kg/m2,mB=0.6kg 求:(1)pA;(2)△p.14、如图1—5—13/13\n14中,容器内分别装有水和盐水,在液面上浮着一块冰,问:(1)冰在水中熔化后,水面如何变化?(2)冰在盐水中熔化后,液面如何变化? (a) (b)答案1、阿基米德原理的数学表达式为:F浮=液gV排,公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关.根据公式分析题目叙述的内容,问题就可以迎刃而解了.13/13\n解 A选项:物体浸没在水中,无论深度如何,V排不变,水的密度不变,F浮不变.A选项不正确. B选项:物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的关系,B选项不正确. C选项:重力的大小对物体所受的浮力无影响.例如:大铁块比小铁块要重一些,但将两者浸没于水中,大铁块受的浮力反而大些,因为大铁块的V排大.C选项不正确. D选项:同体积的铁块和木块,浸没于水中,V排相同,水相同,F浮铁=F浮木,铁块和木块受的浮力一样大.答案 D2、精析 分析出金属块在酒精和水中的状态,是解决问题的关键. 解 ∵ 金属>酒精, 金属>水 ∴ 金属块在酒精和水中均下沉,完全浸没. V金属=V排水=V排酒精 由m排酒精=8g 得V排酒精===10cm3 金属块在水中:V排水=V金属块=10cm3 m排水=水V排水=1g/cm3×10cm3 =10g 答案 C在上面的解题中,好像我们并没有用阿基米德原理的公式F浮=G排.但实际上,因为G排=m排液g,而其中m排液=液V排,所以实质上还是利用了阿基米德原理分析了问题.3、精析 结合浸没在水中物体的受力分析,考查学生对受力分析、合力等知识的掌握情况. 【分析】 绳子未断时,A物体受3个力:重力GA,拉力F,浮力F浮.3个力关系为:GA+F=F浮,求得F浮=5N+3N=8N.绳子剪断后,物体只受重力和浮力,且浮力大于重力,物体上浮,浮力大小仍等于8N.合力F合=F浮—G=8N—5N=3N 合力方向:与浮力方向相同,竖直向上. 答案 B4、【分析】 轮船在河里和海里航行,都处于漂浮状态,F浮=G. 因为轮船重力不变,所以船在河里和海里所受浮力相同.A选项正确.又因为海水>河水, 所以V排海水<V排河水,在河水中没入的深一些. 密度计的原理如图1—5—4,将同一只密度计分别放入甲、乙两种液体中,由于密度计均处于漂浮状态,所以密度计在两种液体中受的浮力都等于重力.可见,密度计没人液体越多,所测得的液体密度越小.13/13\n 甲 乙图1—5—4 F甲浮=F乙浮=G 根据阿基米德原理: 甲gV排甲=乙gV排乙 ∵ V排甲>V排乙 ∴ 甲<乙 答案 A5、精析 从A、B两个小球所处的状态入手,分析几个选项是否可能. 一个物体静止时,可能处于的状态是漂浮、悬浮或沉底. 以下是两个物体所处状态的可能性①A漂,B漂④A悬,B漂⑦A沉,B漂②A漂,B悬⑤A悬,B悬⑧A沉,B悬③A漂,B沉⑥A悬,B沉⑨A沉,B沉 由题目我们可以推出 mA=mB,A∶B=,则VA=VB=A∶B=2∶1 我们可以选择表格中的几种状态进行分析: 设:(1)A、B均漂浮 A<酒精,B<水,与已知不矛盾,这时F浮A=1∶1,A选项可能. (2)设A、B都沉底 ==×=,B选项可能. (3)设A漂浮,B沉底,这时A<酒精,B<水, ===,B选项可能. (4)设A沉底,B漂浮 A应<酒精 ∵ B=2A应有B>酒精>水,B不可能漂浮.13/13\n ∴ 上述状态不可能,而这时的==. D选项不可能. 答案 D6、解 A在木块上面,A和木块漂浮,则 F浮=G水+GA V排== A从木块上拿下后,若A=水,则A和木块均漂浮在水面,A和木块共同排开水的体积为 VA排+V木排=+= 比较②和①,②=① ∴A选项中,容器中水面不变,而不是上升. 当A=水时,A拿下放入水中,A悬浮在水中,容器中水面也是不变 B选项,当A>水时,A放入水中,A沉底,木块和A共同排开水的体积为: V木排+V木排=+=+ 比较③和①,∵ A>水,∴ ③式<①式. 液面下降D选项中,A放在木块上和悬挂在木块下面,两次比较,A和木块均漂浮,F浮=GA+G水不变,V排不变,前后两次注解面无变化. 液面下降. D选项中,A放在木块上和悬挂在木块下面,两次比较,A和木块均漂浮,木不变,V排不变,前后两次液面无变化. 答案 B、D 7、可在求得浮力的基础上,得到整个球的体积,进一步求出实心部分体积,最后得到结果. F浮=G—F=43N—33.2N=9.8N V排===1×10—3m3 浸没:V=V排=1×10—3m313/13\n 球中所含铜的体积V铜== = ≈0.49×10—3m3V空=V—V铜=1×10—3m3—0.49×10—3m3 =0.51×10—3m3 答案 0.51×10—3m38、精析 不同物体的重力可借助浮力的知识来比较. 由图来判断物体的状态:A、B漂浮,C悬浮. 由状态对物体进行受力分析: GA=F浮A,GB=F浮B,GC=F浮C. 比较A、B、C三个物体受的浮力 ∵ VA排<VB排<VC排,液相同. 根据F浮=液gV排,可知: F浮A<F浮B<F浮C, ∵ GA<GB<GC. 比较物体密度== A<B<C9、精析 确定状态→受力分析→比较浮力→比较V排. 此题考查学生能否在判断状态的基础上,对问题进行分析,而不是急于用阿基米德原理去解题. 解 蜡块放入不同液体中,先判断蜡块处于静止时的状态. ∵ 盐水>水>蜡>酒精 ∴ 蜡块在酒精中下沉,最后沉底;在水和盐水中最后处于漂浮状态. 设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为F1、F2和F3,蜡块重力为G. 对蜡块进行受力分析:F1<G,F2=G,F3=G.同一物体,重力G不变,所以F1<F2=F3 根据阿基米德原理:V排= 酒精中:V排酒精=V物13/13\n 水中:V排水= 盐水中:V排排水= 酒精 水 盐水(a) (b) (c)图1—5—2 ∵ F2=F3,水<盐水 ∴ V排水>V排盐水 而V排酒精>V排水>V排盐水 把状态用图1—5—2大致表示出来. 答案 蜡块在酒精中受的浮力最小,排液体积最大;在水和盐水中受的浮力相等,排水体积大于排开盐水体积.10、精析 此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定”,即铜球静止时是漂浮于水面,还是沉于水中.有的学生拿到题后,就认定V排=0.5dm3,然后根据F浮=液gV排,求出浮力F浮=4.9N. 【分析】 当题目未说明铜球静止时处于什么状态,可以用下面两种方法判定物体的状态. 解法1 求出铜球的密度:球==(g取10N/kg)球==0.9kg/dm3=0.9kg/dm3×103kg/m3 这是一个空心铜球,且球<水,所以球静止后,将漂浮于水面,得F浮=G=4.5N. 解法2 求出铜球浸没在水中时受的浮力F浮=液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.5×10-3m3=5N. 答案 4.5N11、精析 由于A、B13/13\n两物体在水中的状态没有给出,所以,可以采取计算的方法或排除法分析得到物体所处的状态. 【分析】 (1)设A、B两球的密度均大于水的密度,则A、B在水中浸没且沉底. 由已知条件求出A、B体积之比,mA=mB.=·= ∵ A、B浸没:V排=V物 ∴ == 题目给出浮力比=,而现在得=与已知矛盾.说明假设(1)不成立. (2)设两球均漂浮:因为mA=mB 则应有F浮A′=F浮B′=GA=GB =,也与题目给定条件矛盾,假设(2)不成立. 用上述方法排除某些状态后,可知A和B应一个沉底,一个漂浮.因为A<B,所以B应沉底,A漂浮. 解 A漂浮 FA=GA=AgVA ① B沉底 FB=水gVB排=水gVB ② ①÷② ==∵ =代入. A=×·水=××1×103kg/m3=0.8×103kg/m3 B=2A=1.6×103kg/m3 答案 A=0.8×103kg/m3,B=0.8×103kg/m3.12、精析 铝球放入后,容器中水面增加,从而造成容器底=500cm3=5×10—4m3,铝=2.7×10—4m3. 求:(1)图(b)中水对容器底p,增加的压力△F, (2)图(b)中水对容器底p′,增加的压力△F′, 解 放入铝球后,液体增加的深度为△h.13/13\n △h===2.5cm=0.025m (1)水对容器底的压强 p=p水g(h+△h) =1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.2+0.025)m =2250Pa 水对容器底增加的压力 △F=△pS=水g△h·S=水gV =1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10—4m3 =5N △F≠G铝球(2)图(b)中,容器对水平桌面的压力 F′=G水+G球 =(水V水+蚀V)g =(水Sh+铝V)g =(1.0×103kg/m3×0.02m2×0.2m+2.7×103kg/m3×5×10—4m3)×10N/kg =53.5N p′===2675Pa 答案 图(b)中,水对容器底的压强为2250Pa,水对容器底增加的压力为5N;容器对水平桌面压力为53.5N,压强为2675Pa.13、解 (1)VB===0.1×10-3m3 图(a)A、B共同悬浮:F浮A+F浮B=GA+GB 公式展开:水g(VA+VB)=水gVA+mBg 其中VA=(0.1m)3=1×10-3m3 A=代入数据: A= A=0.5×103kg/m313/13\n (2)B放入水中后,A漂浮,有一部分体积露出水面,造成液面下降. A漂浮:F浮A=GA 水gVA排=AgVA VA排== =0.5×10-3m3 液面下降△h== ==0.0125m 液面下降△p=水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0125m=125Pa. 答案 A物体密度为0.5×103kg/m3.液体对容器底压强减少了125Pa.14、 精析 这道题可以用计算的方法来判断,关键是比较两个体积,一是冰熔化前,排开水的体积V排,一个是冰熔化成水后,水的体积V水.求出这两个体积,再进行比较,就可得出结论. 解 (1)如图l—5—14(a)冰在水中,熔化前处于漂浮状态. F浮=G冰 水gV排=m冰g V排= 冰熔化成水后,质量不变:m水=m冰 求得:V水== 比较①和②,V水=V排 也就是冰熔化后体积变小了,恰好占据了原来冰熔化前在水中的体积.所以,冰在水中熔化后液面不变 (2)冰在盐水中:冰熔化前处于漂浮,如图1—3—14(b),则 F盐浮=G冰 盐水gV排盐=m冰g V排盐= ① 冰熔化成水后,质量不变,推导与问题(1)相同.13/13\n V水= ② 比较①和②,因为水=盐水 ∴ V水=V排排 也就是冰熔化后占据的体积要大于原来冰熔化前在盐水中的体 所以,冰在盐水中熔化后液面上升了. 答案 (1)冰在水中熔化后液面不变.(2)冰在盐水中熔化后液面上升. 思考 冰放在密度小于冰的液体中,静止后处于什么状态,熔化后,液面又如何变化?13/13