内容正文:
第十章 浮力
计算专题
1.木块漂浮在酒精中时,有1/4的体积露出来。木块的密度为 g/cm3。(ρ酒精=0.8g/cm3; g=10N/kg)
2.将一合金块轻轻是放入盛满水的溢水杯中,当其静止后有72g水溢出,再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,当其静止后有64g酒精溢出,则合金块在酒精中受到的浮力
为 N,合金块的密度为 kg/m3.(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
3.一边长为0.1m,密度为0.6g/cm3的正方体木块,用细线置于盛有酒精的容器中,如图所示。求:
(1)木块所受的浮力大小。
(2)细线对木块的拉力大小。
(3)剪断细线后,木块最终静止后受到的浮力。(ρ酒精=0.8g/cm3 g=10N/kg)
4.在物理实验操作考核中,水平桌面上放置底面积为100cm2的圆柱形容器(不计容器壁厚度),内有12cm的水(如图甲),某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从液面开始缓慢浸入水中,拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示,当圆柱体下表面距液面为10cm时,系圆柱体的细线恰好松开,圆柱体沉入容器底部(水未溢出).如图内所示(g=10N/kg)求:
(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力;
(2)圆柱体的体积;
(3)圆柱体沉入底部时,水对容器底部的压强。
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第十章 浮力
计算专题
1.木块漂浮在酒精中时,有1/4的体积露出来。木块的密度为 g/cm3。(ρ酒精=0.8g/cm3; g=10N/kg)
【答案】0.6
【解析】因为木块漂浮在酒精时,所以F浮=G物,即ρ液gV排=ρ木gV木。木块有1/4的体积露出来,因此V排=V木-1/4V露=3/4V木。ρ木==ρ液=×0.8g/cm3=0.6 g/cm3。
2.将一合金块轻轻是放入盛满水的溢水杯中,当其静止后有72g水溢出,再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,当其静止后有64g酒精溢出,则合金块在酒精中受到的浮力
为 N,合金块的密度为 kg/m3.(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】0.64 0.9×103
【解析】物块放在水中时受到的浮力:F浮=G排=m排g=0.072kg×10N/kg=0.72N;物块放在酒精中时受到的浮力:F浮′=G排′=m排′g=0.064kg×10N/kg=0.64N;物体在酒精中受到的浮力小于物块在水中所受的浮力,而物块的重力不变,因此物块在水和酒精中不可能都漂浮,只能是一漂一沉或两个都浸没;由于酒精的密度小于水的密度,则物块放入酒精中一定是下沉的,
则根据F浮=ρ液gV排得物块的体积:V物=V排酒精===8×10﹣5m3=80cm3,物块在水中时,其排开水的体积:V排水===7.2×10﹣5m3=72cm3;因为排开水的体积小于排开酒精的体积,所以物块在水中漂浮。因为物块在水中漂浮,所以物体的重力等于浮力(排开水的重力),则mA=m排水=72g=0.072kg。
则A的密度:ρA===0.9×103kg/m3。
3.一边长为0.1m,密度为0.6g/cm3的正方体木块,用细线置于盛有酒精的容器中,如图所示。求:
(1)木块所受的浮力大小。
(2)细线对木块的拉力大小。
(3)剪断细线后,木块最终静止后受到的浮力。(ρ酒精=0.8g/cm3 g=10N/kg)
【答案】(1)木块所受的浮力大小为10N(2)细线对木块的拉力大小4N(3)剪断细线后,木块最终静止后受到的浮力6N
【解析】(1)木块的体积V木=a3=(0.1m)3=1×10−3m3。因为木块浸没水中,所以木块排开水的体积V排=V木=1×10−3m3。木块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3=10N。(2)木块受到的重力:G木=m木g=ρ木V木g=0.6×103kg/m3×1×10−3m3×10N/kg=6N,因为木块受到的重力G与绳子的拉力F拉的合力等于木块受到的浮力F浮,所以细线对木块的拉力:F拉=F浮−G木=10N−6N=4N。(3)剪断细线后,因木块密度小于水的密度,所以木块最终漂浮,漂浮时受到的浮力:F浮=G木=6N。
4.在物理实验操作考核中,水平桌面上放置底面积为100cm2的圆柱形容器(不计容器壁厚度),内有12cm的水(如图甲),某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从液面开始缓慢浸入水中,拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示,当圆柱体下表面距液面为10cm时,系圆柱体的细线恰好松开,圆柱体沉入容器底部(水未溢出).如图内所示(g=10N/kg)求:
(1)圆柱体浸没在水中时所受到