内容正文:
10.3物体的浮沉条件及其应用-浮力的计算(图像拓展)
2022-2023学年安徽省蚌埠南山学校限时练人教版八年级下册物理
诊断题1
单选题
将一圆柱形木块用细线栓在容器底部,容器中开始没有水,往容器中逐渐加水至如图甲所示位置,在这一过程中,木块受到的浮力随容器中水的深度的变化如图所示,g取10N/kg,则由图像乙得出的以下信息正确的是( )
A.木块的重力为10N
B.木块的底面积为10cm2
C.细线对容器底部的最大拉力为6N
D.木块的密度为0.6×103kg/m3
【诊断题1答案】 D
【详解】 【解答】
A.由图像可知,当容器中水的高度为6cm~12cm时,木块处于漂浮状态,受到的浮力和重力相等,因此木块的重力为6N,故A错误;
B.由图像可知,当木块刚好漂浮时,容器中水的高度为6cm,此时木块受到的浮力为6N,由F浮=ρ水gV排=ρ水gSh可知,
S===0.01m2=100cm2,故B错误;
C.细线对容器底部的最大拉力F浮大-G=10N-6N=4N,故C错误;
D.由图像可知,木块浸没时受到的浮力为10N,由F浮=ρ水gV排可知,木块的体积V=V排===10-3m3,
则木块的密度:ρ====0.6×103kg/m3,故D正确。
故选D。
1巩固训练1
单选题
如图中,重为G的木块A用细线固定在装水的容器中,当木块一半体积浸在水中时,细线对木块的拉力为F.若木块全部浸没在水中时,则细线对木块的拉力大小为( )
A.2F
B.F+G
C.2F+G
D.2F-G
2巩固训练2
单选题
一个长方体木块通过细线与空杯底部相连,如图甲所示;再缓慢向空杯中注水,使得木块上浮,最终停留在水中,如图乙所示。已知木块所受浮力的大小随杯中水的深度变化如图丙所示。g取10N/kg,下列说法中正确的是( )
A.木块的质量为0.2kg
B.木块的体积为1.6×10-4m3
C.细线上的最大拉力为0.4N
D.木块的密度为0.6×103kg/m3
1【巩固训练1答案】 C
【详解】 解:当木块的一半体积浸没在水中时,绳对木块的拉力是F:则F浮-G=ρ水gV-G=F…①,
当木块全部浸没在水中时,F浮′=ρ水gV…②,
由ρ水gV-G=F,可得,ρ水gV=2F+2G,
则F浮′=2F+2G,
木块全部浸没在水中时,细线对木块的拉力大小为F'=F浮′-G=2F+2G-G=2F+G。
故选C。
2【巩固训练2答案】 C
【详解】 解:本题考查密度、阿基米德原理公式以及漂浮条件的应用,关键是结合题意知道图像中每一段的含义。
由题意知,缓慢向空杯中注水,水深增大,木块浸入水中体积逐渐增大,受浮力增大;当木块受浮力增大到等于其重力时,木块漂浮,此时细线未拉直,木块随水深增大上升,浮力不变;当细线拉直后,随水深增大,木块浸入水中体积增大,浮力增大;当木块浸没水中后,水深增大,木块排开水的体积不变,浮力不变。
由图像知,AB木块漂浮,此过程中,细线未拉直,所以细线对木块没有拉力,
木块的重力:G=F浮=1.6N;
木块的质量:;
CD段木块浸没,此时木块受到的浮力:F浮′=2N,
细线上的最大拉力为木块浸没时的浮力减去重力,F=F浮′-G=2N-1.6N=0.4N
根据阿基米德原理可得,木块的体积:
V=V排===2×10-4m3,
根据G=mg和ρ=可得,木块密度:
。
故正确选项为C
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