内容正文:
第十章 浮力
专题七 液面升降问题
第2课时 液面升降问题的定量计算
1
题型1 浸没物体引起的液面变化
方法指导
如图所示,浸没的物体将体积为
大小的水挤占到容器上部,因此,容易
得到 。
典例1一个底面积为 的柱形容器中装有适量的水,把
一质量为 的实心正方体铝块轻轻放入其中,当铝块静止
(浸没在水中)时,水面上升___ ,此时容器底部受到水的压
强相对于未放入铝块时变化了_____ 。
, 取
5
500
跟踪训练
1.如图所示,用弹簧测力计挂着重 的金属块,
将其浸没在水中,使圆柱形容器内水面由
上升到 ,容器的底面积为 ,则金属
块的体积为_____ ,弹簧测力计的示数为___
。 取 ,
200
8
4
2.[2023·育才中学期中]如图所示,一个底面积
为 的薄壁柱形容器放在水平桌面
中央,容器高 ,内盛有 深的水,
1 000
水对容器底部的压强为_______ 。把一个质量为 的实心
正方体 放入水中后,容器对桌面压强的增加量是 ,
物体 的密度大小为________ 。
5
3.[2021·九龙坡区期末]如图甲所示,均
匀圆柱体 和薄壁圆柱形容器 置于
水平地面上,容器 的底面积为
10
,其内部盛有 深的水。现将圆柱体 浸没
在容器 的水中(水未溢出),如图乙所示。水对容器底部压
强的增加量为 ,容器 对水平地面压强的增加量为
。圆柱体 静止后对容器底部的压力为____ 。
取
6
题型2 漂浮物体引起的液面变化
方法指导
如图所示,液面原来的高度为 ,
放入物块后液面上升到 ,所以液面
上升的高度 。容器内原
先盛有的水的体积是 ,根据空间关系有 ,
,两式相减,得 ,
解得 。
典例2 如图甲所示,底面积为 的圆柱形容器中水深为
,将一棱长为 的实心正方体物块轻轻放入水中,
物块漂浮在水面上,水面上升了 ,如图乙所示。
, 取 求:
甲
乙
8
(1)物块未放入水中时,水对容器底部的压力;
[答案]
[解析] 水对容器底部的压强
水对容器底部的压力
9
(2)物块浮在水面上时所受的浮力;
[答案]
[解析] 物块排开水的体积
物块受到的浮力
10
(3)物块静止时露出水面的高度。
[答案]
[解析] 物块浸入水中的深度
物块露出水面的高度
11
跟踪训练
4.[2022·重庆八中定时作业改编]一个底面积为 、高
的柱形容器中装有 深的水,把一体积为
、密度为 的木块轻轻放入其中,
木块放入前水对容器底部的压强为_______ ,木块放入后静止
时,相对于未放入木块前水对容器底部的压强变化了_______
。 取
1 700
1 200
12
5.[2023·沙坪坝区期末改编]如图所示,水平放置
的平底柱形容器 的底面积是 ,内部
装有一些水,不吸水的木块 重 ,被一根
6
体积可以忽略的细线系在容器底部,此时木块浸入水中的体积
为木块总体积的 ,细线受到的拉力为 。木块 受到的
浮力为___ ,木块 的密度为___________ 。剪断细线,
当木块静止时,水对容器底部压强的变化量为______ 。
13
6.[2023· 开州区一模]如图所示,将一个体积为
、重 的木块用细线系在底面积为
的圆柱形容器的底部。当向容器中倒入足
量的水使木块被浸没时,
, 取 求:
14
(1)木块受到的浮力;
[答案]
[解析] 木块浸没在水中时受到的浮力
15
(2)剪断细线后,木块静止时排开水的体积;
[答案]
[解析] 剪断细线后,木块将上浮,静止时漂浮在水面上,受到
的浮力
此时木块浸入水中的体积
16
(3)剪断细线待木块静止后,容器底部受到水的压强的减小量。
[答案]
[解析] 木块露出水面的体积
17
水面下降的高度
水对容器底部压强的减小量
18
题型3 利用图象反应液面的升降
典例3 如图甲所示,用弹簧测力计将一长方体物块从装有水的
柱形容器中匀速拉出, 时,物块的下表面与容器底部
接触且对容器底部没有压力,已知柱形容器的底面积为
,物块匀速上升的速度是 ,拉力随时间的
变化关系如图乙所示。
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当物块浸没在水中时,物块受到的浮力为___ ;物块的密
度为____________ ;当 时,水