内容正文:
15 第七单元 浮力 备考精练1 浮力与阿基米德原理
题组一 基础通关练
1. B 2. D 3. C 4. B 5. B 6. A
7. 19.6 N 竖直向下 9.8 N
8. 3 2 000
9. 640 6.4
10. 1.8 2×10-4
11. 1 2.5×103
12.(1)②装满 ④G2-F1=F2-G1
(2)物体所受浮力为0.1 N,弹簧测力计的分度值为0.2 N,无法精确得出物体所受浮力
(3)不一定
13.(2)0.8 (3)变大 (4)能 (5)=
14.(1)0.8 (2)液体密度 (3)② (4)控制变量法
15.(1)校零 (2)F1-F3 (3)B (4)变小 变大 相等
(5)BC
16.解:(1)由图像可知,圆柱体完全浸没,上表面与水面相平时,测力计的示数为1.5 N,圆柱体完全离开水面时,测力计的示数即圆柱体受到的重力为G=4.0 N,圆柱体浸没时受到的浮力为:
F浮=G-F示=4.0 N-1.5 N=2.5 N
(2)圆柱体浸没时,排开水的体积等于圆柱体的体积,由公式F浮=ρ液gV排可得:
圆柱体的体积为:
V=V排===2.5×10-4 m3
由公式G=mg=ρVg可得圆柱体的密度为:
ρ===1.6×103 kg/m3
(3)圆柱体离开水后,水对圆柱体的浮力由2.5 N变为0 N,则圆柱体对水的压力也由2.5 N变为0 N,容器对水平桌面的压力变化量等于圆柱体受到的浮力变化量,即:
ΔF=ΔF浮=2.5 N-0 N=2.5 N
17.解:(1)当S2=250 cm2=2.5×10-2 m2时,大气对容器底部的压力:
F=p大气S2=1.0×105 Pa×2.5×10-2 m2=2 500 N
(2)容器口处的水产生的压强:
p=ρ水gh2=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.08 m=800 Pa
(3)S1=200 cm2=2.0×10-2 m2,进入容器中水的重力:
G水=ρ水gV水=ρ水gS1(h2-h1)=1×103 kg/m3×10 N/kg×2× 10-2 m2×(0.08 m-0.05 m)=6 N
将柱形容器和进入容器中的水看做一个整体,整体受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gS2h2=1×103 kg/m3×10 N/kg×2.5×10-2 m2
×0.08 m=20 N
整体漂浮在水中
F浮=G总=G容+G水
所以容器的重力:
G容=F浮-G水=20 N-6 N=14 N
题组二 能力提升练
1. D 2. C 3. CD
4. 变小
5.(1)物体排开液体的体积 无关 (2)1∶2 (3)10∶11
【拓展】偏大 200
6.(1)丙 体积 (2)小雪的记录是正确的,理由是:FB3=G物
-FA3+G桶-ΔF3,由此计算可知小雪的记录正确
7.(1)0.6 (2)控制金属块排开液体的体积相同 (3)金属块没有全部浸入液体中 (4)在V排不变时,增大金属块的重力(在重力不变的情况下减小金属块的体积)
8.解:(1)实心圆柱体的体积:
V1=S1h=120 cm2×20 cm=2 400 cm3
圆柱体的密度ρ=0.6×103 kg/m3=0.6 g/cm3,由ρ=可得圆柱体的质量:
m1=ρV1=0.6 g/cm3×2 400 cm3=1 440 g=1.44 kg
(2)圆柱体和容器的总质量:
m=100 g+1440 g=1 540 g=1.54 kg
其重力:
G=mg=1.54 kg×10 N/kg=15.4 N
容器对地面的压力:
F=G=15.4 N
对地面的压强:
p===770 Pa
(3)圆柱体的重力:
G1=m1 g=1.44 kg×10 N/kg=14.4 N
向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,此时圆柱体受到的浮力:
F浮=G=14.4 N
由F浮=ρ水V排g可得排开水的体积:
V排===1.44×10-3 m3
圆柱体浸入的深度(水的深度):
h===0.12 m
此时水对容器底的压强:
p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1 200 Pa
9.解:(1)容器内水的体积:
V水=S容h水=2×10-2 m2×0.2 m=4×10-3 m3
由ρ=可得,容器中水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×4×10-3 m3=4 kg
则容器中水的重力:
G水=m水g=4 kg×10 N/kg=40 N
(2)水对容器底部的压强:
p水=ρ水gh水=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2 000 Pa
(3)将A浸没在容器B的水中时,水面上升的高度:
Δh===0.1 m
则A排开水的体积:
V排=S容Δh=2×10-2 m2×0.1 m=2×1