内容正文:
浮力动态变化问题
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
漂浮体模型
外施力模型
外绳拉物模型
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:如图所示,重力为12N,体积为2× 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。
变式训练2:如图所示,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。
(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。
(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。
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。
变式训练:如上图所示,在上题的基础上,容器对桌面压力变化量为 N,对桌面的压强变化量为 pa。
题型二 内绳拉物模型
(4)物体所受浮力变化量与绳子拉力变化量之间的关系。
(5)绳子拉力变化量与水对容器底压力的变化量的关系。
(6)绳子拉力变化量与容器底对桌面的压力变化量的关系。
结论:绳子剪断前后,容器底对桌面的压力变化量为0。
物体所受浮力变化量等于绳拉力的大小,等于液体对容器底压力的变化量。
综述:在漂浮体模型中,设液面高度变化为 △h,容器的底面积为S,则有:
增减物体模型:
外施力、外绳拉物模型:
在内绳拉物模型中:
总结:内绳拉物模型
变式训练:如图甲所示,水平桌面上有一底面积为5.0×10-3m2的圆柱形容