内容正文:
第9单元 浮力
四维文化
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考点1 阿基米德原理的理解与应用
1.(2023·本溪)我国某型号核潜艇在海面漂浮时排开海水的质量为7 000 t,它所受到的浮力为 N,在海面下5 m处受到海水的压强为 Pa。核潜艇所用的核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。(g取10 N/kg,ρ海水取1.0×103 kg/m3)
5×104
7×107
不可再生
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【解析】根据阿基米德原理,核潜艇受到的浮力为
F浮=G排=m排g=7 000×103 kg×10 N/kg=7×107 N
在海面下5 m处受到海水的压强
p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5 m=5×104 Pa
能从自然界源源不断获得的能源是可再生能源,不能源源不断从自然界获得的能源是不可再生能源。核潜艇所使用的核燃料无法从自然界源源不断获得,所以核能属于不可再生能源。
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2.(2023·郴州)重为5 N的实心物体挂在弹簧测力计下,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3 N,此时物体受到的浮力为 N,物体的密度是 kg/m3。(g取10 N/kg)
2
2.5×103
【解析】此时物体受到的浮力为F浮=G-F=5 N-3 N=2 N;
物体浸没在水中,物体的体积V=V排===2×10-4 m3,物体的密度ρ====2.5×103 kg/m3。
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考点2 物体浮沉条件的应用
3.(2023·宜昌) 如图,重为0.5 N的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力是 N,若再往玻璃杯中加盐,鸡蛋受到的浮力将_________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【解析】鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力F浮=G=0.5 N;若再往玻璃杯中加盐,盐水的密度变大,鸡蛋仍然处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,鸡蛋的重力不变,浮力不变。
不变
0.5
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4.(2023·云南)科技制作活动中,小明将金属夹夹在吸管一端使其密闭,制成简易密度计,如图所示。为了给密度计标刻度,他将密度计分别放入水和煤油中,密度计均竖直漂浮,吸管露出液面的长度为d。密度计在水中时d为12 cm,浮力大小为F1;在煤油中时d为10 cm,浮力大小为F2,则F1 (选填“>”“<”或“=”)F2。若将密度计放入密度为1.25 g/cm3的液体中,则d为 cm。(ρ水=1.0 g/cm3,ρ煤油=0.8 g/cm3)
=
13.6
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【解析】密度计分别放入水和煤油中时,均竖直漂浮,物体漂浮时,浮力等于物体的重力,则F1=F2。
设密度计的底面积为S,长度为L,在水中时受到的浮力
F1=ρ水gS(L-d)
在酒精中时受到的浮力
F2=ρ酒精gS(L-d′)
由于F1=F2,则
ρ水gS(L-d)=ρ酒精gS(L-d′)
即1.0 g/cm3×(L-12 cm)=0.8 g/cm3×(L-10 cm)
解得L=20 cm,将密度计放入密度为1.25 g /cm3 的液体中时,密度计还是漂浮,浮力与在水中相等,有
ρ水gS(L-d)=ρ液gS(L-d'')
即1.0 g/cm3×(20 cm-12 cm)=1.25 g/cm3×(20 cm-d'')
解得d''=13.6 cm。
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考点3 F-h(拉力—深度)图象
5.(2023·广东)在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中;
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(1)观察弹簧测力计的