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专题21 浮力动态变化问题
有关浮力的动态变化问题中,主要分为漂浮体模型(含外施力模型或外绳拉物模型);内绳拉物模型。如图所示:
图1 漂浮体模型 图2 外施力模型
图3 外绳拉物模型 图4 内绳拉物模型
题型一 漂浮体模型
(1)物体所受浮力变化量与增减的物体重力之间的关系
注意:外施力模型,外绳子拉物模型分析方式相似。
例1.如图1所示,重力为12N,体积为2×10−3m3的木块A漂浮在水面上,如图甲所示;现将一合金块B放在木块A的上方,木块A恰好有4/5的体积浸入水中,如图乙所示。则合金块B的质量为 kg。
答案:0.4
图1 图2
变式训练1:将一个质量为79g的铁块放在木块上面,木块恰好全部浸没在水中,如图2所示,若将铁块拿掉,则木块露出水面的体积为( )
A.10cm3 B.13cm3 C.79cm3 D.40cm3
答案:C
变式训练2:如图甲所示,水平面上有一个薄壁圆柱形容器,容器中装有适量的水,现将一质量3kg的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,物块的体积为5×10-3m3,如图乙用力缓慢向下压物块,直至使物块恰好浸没在水中的过程中,压力F的大小为 N。
答案:20
(2)增减物重与液体对容器底压力变化量之间关系
结论:增减物重等于液体对容器底压力变化量。
注意:外施力模型,外绳子拉物模型分析方式相似。
(3)增减物重与容器对桌面的压力变化量之间关系
结论:增减物重等于容器对桌面的压力变化量。
注意:外施力模型,外绳子拉物模型分析方式相似。
例3.如图所示,底面积为100cm2薄壁圆柱形容器盛有适量的水,重力为10N,体积为2×10−3m3的木块A漂浮在水面上,如图甲所示;现将一合金块B放在木块A的上方,木块A恰好有3/4的体积浸入水中,如图乙。液体对容器底压力变化量为 N,对容器底压强变化量为 pa。
答案:5 500
变式训练:如上图所示,在例1的基础上,容器对桌面压力变化量为 N,对桌面的压强变化量为 pa。