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加练2 与浮力有关的坐标图像作图题
1.如图甲所示,密度计漂浮在水中,现不断往水里加盐,请在图乙坐标中画出密度计所受浮力变化的大致图像。
甲 乙
第1题图
2.如图甲所示,用弹簧测力计悬挂一金属块放入水中,金属块所受浮力为10 N,再向上匀速拉金属块,直到金属块完全离开水面,请你在图乙坐标图中画出金属块在向上运动的过程中受到水的浮力F随时间t变化的大致图像。
甲 乙
第2题图
3.如图甲所示,用弹簧测力计、细线、水和圆柱体在研究浮力过程中。将重为G的圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓放下。从0时刻开始物体由距离水面h开始匀速缓慢竖直下降,t1时刻物体刚好与水面接触,t2时刻物体刚好浸没水中,并一直向下,在t3时刻前未触底,请在图乙坐标中画出弹簧测力计拉力F随时间变化t的大致图像(圆柱体一直保持竖直,要求画出0-t3时刻的图像,未触底前的)。
第3题图
4.如图所示,将一密度为且重力为的正方体实心物块浸没在盛有酒精的容器中,松手后至物块静止,请在答题卷的坐标图中画出物块在这一过程中所受浮力随时间变化的大致图象。
5.如图甲所示,竖直细杆(质量不计)的上端通过力传感器连在天花板上,力传感器可以显示出细杆上端受到作用力的大小,其下端与质量为0.4kg,体积为的正方体物块M相连,现向空水箱中缓慢加水,时刻M的下表面刚好与水面接触,时刻M刚好完全浸没,时刻水箱中刚好注满水。请在乙图中作出从开始加水到水箱注满水的过程中,力传感器的示数大小随注水时间t变化的大致关系图像。(g取)
第5题图
6.如图甲所示,无弹性细线一端固定在盛有水的容器底部,另一端与完好的乒乓球相连,细线处于绷直状态。某时刻细线突然断裂,乒乓球由位置A开始上浮,经过位置B后跃出水面到达最高点位置C。请在图乙中画出细线断裂后乒乓球所受合力大小随位置变化的大致图象。
第6题图
试卷第1页,共3页
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加练2 与浮力有关的坐标图像作图题
1.如答图所示
2.如答图所示
3.如答图所示
4.如答图所示
【解析】由题可知物块的密度小于酒精的密度,将物块浸没在酒精中,松手后物块上浮,此时物块受到的浮力大于物块的重力,在物块未露出水面之前排开水的体积不变,浮力不变;露出水面至物块处于漂浮状态,物块排开水的体积逐渐减小,浮力减小;最后物体处于漂浮状态后,浮力不变,与重力大小相等;所以浮力是先不变且大于重力后逐渐减小,最终与物体重力相等保持不变,如答图所示.
5.如答图所示
【解析】由题意可知,物块M的重力为 G=mg=0.4kg×10N/kg=4N,故物块M的重力为4N,物块M静止, 0~t1时刻根据二力平衡可得,细杆上端受到的力F1=G=4N,t2时刻M刚好完全浸没,根据阿基米德原理,M刚好完全浸没时所受浮力为F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×8×10-4m3×10N/kg=8N,此时物块M静止,处于平衡状态,细杆上端受到的力F2= F浮-G=8N-4N=4N,t3时刻水箱中刚好注满水,t2~t3时刻整个过程中,物块M所受浮力不变,因此t2~t3时刻细杆上端受到的力F2= 4N不变;t1~t2时刻,物体M由刚受浮力,到所受浮力最大,对物体M受力分析可知,随着浮力的变大,细杆竖直向上的力逐渐变小,直到变为0,浮力继续变大,细杆上的力变为竖直向下,竖直向下的力逐渐变大,直到竖直向下的力为4N;由于缓慢加水,细杆上拉力为0时刻为t1和t2之间时间段的中点,图象如答图所示.
6.如答图所示
【解析】细线断裂后,乒乓球由A到B的过程,乒乓球所受合力为,乒乓球上浮,故合力大于乒乓球的重力,由于浮力和重力都不变,所以合力不变;B到刚好完全跃出水面的过程,这个过程中浮力逐渐减小,重力不变,所以合力逐渐减小,刚好完全跃出水面时,浮力为0,此时只受重力,故合力大小与重力大小相等;完全跃出水面到C的过程,忽略空气阻力,此时乒乓球只受重力作用,所以这个过程中合力也与重力相等;如答图所示.
试卷第1页,共3页
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