内容正文:
第十章 浮力
专题七 液面升降问题
第3课时 区分下降高度与浸入深度
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方法指导
柱形物体的下降高度是相对地面
而言的,而柱形物体的浸入深度是相
对液面而言的,当液面相对地面存在
升降时,柱形物体的下降高度与浸入深度是两个不同的量,不
能混淆。
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 。从物块刚刚接触液面开
2
始,设物块下降的高度为 ,物块最终浸入的深度为 ,
两者的关系为 。根据空间关系有
。
典例 一个足够高的柱形物体,其底面积为 ,一个足够
高的薄壁容器底面积为 ,容器中盛有适量水,如图所
示。 取 ,
(1)若物体浸入水中 ,水面的高度
将会上升____ ,此时物体受到的浮力
是___ 。
1.5
3
4
(2)若从物体底部与水面刚好接触开始算起,将物体向下移
动 ,则水面将会升高___ ,此时物体浸在水中的实际
深度是___ ,物体受到的浮力为___ 。在此过程中,水对
容器底部的压强增大_____ 。
2
8
4
200
(3)当物体浸在水中受到的浮力为 时,将物体上提,使其
露出水面 后,水面将会下降____ ,此时物体受到的浮
力是___ 。
1.5
3
5
(4)当物体浸在水中受到的浮力为 时,将物体上提,使其
上移 后,水面将会下降___ ,此时物体受到的浮力是
___ 。
2
2
(5)若从物体底部与水面刚好接触开始算起,使物体下降一定
的高度后,物体受到的浮力是 ,则此过程中,物体浸入水
中的深度为___ ,水面升高___ ,物体下降了___ 。
8
2
6
6
(6)若从物体底部与水面刚好接触开始算起,水面上升 ,
需要物体下降___ 。
变式 上题中,若从物体底部与水面刚好接触开始算起,水面上
升的高度与物体下降的高度之比为_____。
6
7
跟踪训练
1.如图所示,有一圆柱形容器和一足够长的圆柱形金属
块,其横截面积之比 ,容器中盛有水,金
属块吊在一根细线下,现将金属块慢慢放入水中。(
取 。)
8
(1)圆柱形金属块浸入水中的深度为 时,容器底部受
到水的压强增大了多少?
[答案]
[解析] 圆柱形金属块浸入水中的深度为 时,金属块排开水的体积
9
水面上升的高度
容器底部受到水的压强增大量
10
(2)细线从金属块底刚好接触水面到向下放 的过程中,
容器底部受到水的压强增大多少?(水均未溢出)
[答案]
11
[解析] 细线从金属块底刚好接触水面到向下放 的过程中,
金属块下降高度 ,设水面上升高度为 ,有
解得水面上升的高度
容器底部受到水的压强增大量
12
2.(一本原创)一底面积为 的平底圆柱形容器
中,盛有一定深度的水,一横截面积为 、高度
为 的金属圆柱体的上表面恰好与水面相平,如
图所示。 取
13
(1)若将圆柱体逐渐拉出水面,当圆柱体露出水面的高度为
时,容器底部受到水的压强将减小多少?
[答案]
[解析] 圆柱体露出水面的高度为 时,排开水的体积减小量
14
水面下降的高度
容器底部受到水的压强减小量
15
(2)若从圆柱体上表面刚好接触水面时开始,把圆柱体竖直向
上拉 后保持静止, 则此时容器底部受到水的压强减小了多少?
[答案]
16
[解析] 圆柱体上升高度 ,设水面下降高度为 ,
有
解得水面下降的高度
容器底部受到水的压强减小量
17
3.[2021·杨家坪中学模拟]如图所示,一个底面积为
、足够高的圆柱形容器内装有足量的水,
将一个重 、高 、底面积为 的
实心长方体物块 拴在绳子上,把物块 从接触液
变大
14
面开始竖直向下缓慢下降 ,此过程中容器对水平桌面的
压力将______(选填“变大”“变小”或“不变”),此时绳子对物
块 的拉力大小为____ 。 取
18
4.[2022·开州区期末]如图所示,底面积为 的圆
柱形容器内盛有 深的水,容器足够高。现有一底
面积为 、高为 的圆柱体 ,一开始圆柱
体 的下表面恰好与水面相平,若圆柱体 相对于容器
下降高度 时,液体对容器底部的压强增大了
_____ ,圆柱体 所受浮力为____ 。 取
480
9.6
19
5.(一本原创)如图所示,重 的柱形容器的底
面积为 ,里面装有 的水,一个
棱长为 的正方体 重 ,用轻质细线将
正方体