内容正文:
专题5浮力应用——液面变化
知识点一、液面变化问题
(1)液面变化问题主要可以总结为关于V排变化的分析。相对简单的试题只要把握好这一点即可。
(2)将物体浸入(移出)柱形容器的液体中(如图1),若物体排开液体的体积为V排,容器的横截面积为S底,则物体浸入(移出)前后液面高度的变化量为= V排/S底
(3)浸入柱形容器中的柱形物体高出液面(如图2),当向容器中注入液体V加后,液面高度= V排/(S底-S物)
图1 图2 图3 图4
(4)关于“冰化水”与“船载”问题
一块冰浮于水面,如图3那么当冰熔化前后,其水面将 不变 (选填“升高”、“降低” 或“不变”)
证明:
冰熔化前:由于漂浮,F浮=G物。则V排 = m冰g/ρ水g = m冰/ρ水。
冰熔化:由于m水= m冰,由ρ=m/V得 V化水=m水/ρ水=m冰/ρ水。
因V排水= V化水,即冰熔化成水后,刚好填满原来被冰排开的水的体积,因此,水面保持不变。
1 若上题中的冰包含有气泡,则冰熔化后液面将如何变? 不变
2 若上题中的冰包有一小木块(ρ物<ρ水),则冰熔化后液面又将如何? 不变
3 若上题中的冰包含有一小石块(ρ物>ρ水)则冰熔化后又如何? 下降
(5)如图4,铁块A叠放在木块B上,然后放在水缸中当将铁块从木块上拿下,并放在水缸底部时,水面高度将 下降
1.(2023秋•兰溪市校级月考)水槽中放一个小铁盒,铁盒中放少许细线和一个铝块,铁盒漂浮在水面。现用细线把铝块拴在铁盒下面,铁盒仍漂浮在水面,如图所示。讨论此时水槽中的水位以及铁盒浸入水中的体积,说法正确的是( )
A.水槽中水位不变,铁盒浸入水中的体积变大
B.水槽中水位下降,铁盒浸入水中的体积不变
C.水槽中水位不变,铁盒浸入水中的体积变小
D.水槽中水位上升,铁盒浸入水中的体积不变
2.(2023秋•下城区月考)如图所示,容器内有水,有一塑料试管下面挂一小铁块,浮在水面上。现将小铁块取下放入试管中,试管仍浮在水面,则( )
A.液面上升
B.容器底部受到液体的压强不变
C.液面下降
D.试管外壁上A点受到液体的压强不变
3.(2023秋•东阳市月考)如图所示,水面上漂浮着一块冰,冰内有一小石块,则当冰融化后( )
A.液面上升 B.液面不变 C.液面下降 D.无法确定
4.(2023秋•镇海区校级期中)如图,一杯果汁(密度大于水),加冰后液面正好同杯口相平。则在冰块融化过程中( )
A.液面不变,液体不溢出
B.液面不变,液体溢出
C.液面下降
D.无法确定
5.(2023秋•杭州期中)请用你学过的科学知识解答下面三个小问题。
(1)某一物体的质量为0.18千克,密度为0.9×103kg/m3,把它投入足够深的水中,最终静止时受到的浮力为 N。把它浸没在酒精中后放手,它最终静止时所受到的浮力为 N(酒精的密度为0.8×103kg/m3)。
(2)一块冰漂浮在一杯浓盐水中,已知,如果冰块完全熔化后,液面将 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
(3)如图所示,一个充气的气球下面挂一金属块,把它们放入水中某处恰能静止,若把气球和金属块的位置轻轻向下移动一些,则金属块和气球的位置将 (选填“向上运动”、“向下运动”或“仍旧静止”)。
6.(2023秋•诸暨市期中)将冰块放在浓盐水中,液面位置如图所示,若冰完全熔化,杯中液面高度将 (填“上升”、“下降”或“不变”,下同);该浓盐水的密度为1.2g/cm3,露出水面的冰块体积是冰块体积的几分之几? 。(冰的密度为0.9g/cm3)
7.(2023秋•钱塘区期中)小明喝奶茶时发现有很多冰块漂浮在奶茶液面上,他想了解冰熔化后奶茶液面变化情况,于是他在家用盐水代替奶茶进行探究:将纯净水凝固而成的冰块放入装有适量盐水的烧杯中(如图所示),观察冰块熔化后的情况。则液面 (选填“上升”“下降”或“不变”),液体对杯底的压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
8.(2023秋•义乌市期中)一块实心的冰块,用细线拴住浸没在水中(如图),已知ρ冰=0.9×103千克/米3,则:
(1)冰未融化时,所受浮力 (填“大于”“等于”或“小于”)重力。
(2)冰块熔化过程中(不考虑水蒸发和温度影响),容器底部受到水的压强将 ,台秤的示数将 。(均填“增大”“减小”或“不变”)
9.(2023秋•慈