1.如图甲所示是建设某大桥时使用的起吊装置(图中未画出)的钢缆绳拉着底面积为2m2实心圆柱体A在距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降的情景。如图乙所示是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像(江水的密度为ρ=1.0×103kg/m3)。求:
(1)A的质量。
(2)A全部浸没在水中时所受的浮力。
(3)A的密度。
2.小明同学对一个金属块进行了两次测量:第一次如图(甲)所示,用细线系住金属块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为2.7N。第二次如图(乙)所示,让金属块浸没在盛水的杯子中,这时弹簧测力计的读数为1.7N。(g取10N/kg)
(l)求金属块在水中受到的浮力。
(2)求金属块的体积。
(3)通过进一步计算,结合下表所列的“某些金属的密度”,说明金属块是何种金属。
3.配制1000毫升溶质质量分数为10%的稀硫酸,需要溶质质量分数为98%的浓硫酸多少毫升?(98%浓硫酸密度为1.84克/厘米3,10%稀硫酸密度为1.07克/厘米3)
4.联合国政府间气候变化专门委员会于2011年2月2日发布全球气候变化评估报告的梗概。该委员会专家预测到2100年,全球平均气问将升高1.4至5.8摄氏度,海平面将升高9至88厘米。随着全球气候的变暖,漂浮于海面的冰山正逐渐熔化,导致海平面升高。小明为了模拟冰山熔化后海平面升高的现象,将一质量为m冰的冰块放入浓盐水中,冰中不含盐分,冰处于漂浮状态,如图所示,试利用浮力的有关关系式证明,冰块熔化后,液面会升高。(ρ盐水大于ρ水)
5. 将9gKNO3完全溶于21g水中,并将其均分为三份,计算:
(1)取一份,其中溶质质量分数是多少?
(2)使第一份溶质质量分数增大一倍,需蒸发水多少克?
(3)取一份,使其溶质质量分数增大一倍,需加入KNO3多少克?
(4)取一份,欲使其溶质质量分数减小一半,需加水多少克?
6.如图1所示,一个边长为10cm的立方体木块,下面用一段细线与木块相连,细线另一端固定在容器底(容器足够高)。现向容器中慢慢加水,如图2所示。若细线中的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示,则图3表示拉力F随深度h变化的关系图象,求:
(1)图象中的A点对应木块在水中的位置是处于什么状态________?
(2)该木块浸没在水中所受的浮力为多少牛?
(3)该木块的密度为多少?
7.在弹簧测力计下悬挂一个小球,示数为4N.当把小球的2/5体积浸在水中时,弹簧测力计的示数为2N,求:(1)小球所受的浮力;(2)小球的体积;(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在水中后放手,请计算小球静止时所受的浮力。
8.实验室保存一瓶浓盐酸,瓶上的标签部分内容如图所示,请根据标签上的信息计算回答:
(1)这一瓶浓盐酸中溶质的质量是_______克?(结果精确到0.1)
(2)取200克此瓶内的浓盐酸可以稀释成1.85%的稀盐酸多少克?同时加水多少克?(写出过程)
9.装有水的圆柱形容器放在水平桌面上,如图甲所示。将一不吸水,体积为100cm3的石块用细线系着浸没在水中,容器中水的深度由10cm上升到12cm,如图乙所示。(容器壁厚度忽略不计ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)石块未放入水中时,容器底部受到水的压强;
(2)石块浸没在水中时,受到的浮力;
(3)容器中水的重力。
10.过氧乙酸是一种常用的消毒剂。现有一过氧乙酸溶液,其溶质的质量分数为10%,求:
(1)200g过氧乙酸溶液中含溶质为多少?
(2)向200g该溶液中加入200g水,所得溶液的溶质的质量分数为多少?
(3)5%的过氧乙酸溶液是由15%的过氧乙酸溶液稀释而成的,那么要配制180g该溶液,需要15%的过氧乙酸溶液多少克?需要加水多少毫升?
11.将一木块分别放入甲、乙两种液体中均漂浮,木块浸在甲液体中的体积记作V甲,浸在乙液体中的体积记作V乙,甲乙两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,试证明:ρ甲ρ乙=V乙V甲
12.粗盐中含有泥砂等杂质,现将 10g 粗盐进行精制。
(1)为除去粗盐中的泥砂等不溶物质,需要进行溶解、______、蒸发等实验步骤才能完成。
(2)将40g水分成4等份依次加入到盛有10g粗盐的烧杯中,充分搅拌后,情况如表:
由表中数据可得,10g粗盐含不溶性杂质________g。
(3)求最后所得溶液的溶质的质量分数为多少。
参考答案
1.(1)3000千克(2)20000N(3)1500千克每立方米
2.(1)1N(2)1×10-4m3(3)铝
3.59.3毫升
4.证明:冰块漂浮在盐水中,所以G排=F浮=G冰,则m排=m冰,由ρ=mV可知:V排=m排ρ盐水=m冰ρ盐水;由于冰化成水质量不变,即m水=m冰,由ρ=mV可知化成的水后水的体积为:V水=m水ρ水=m冰ρ水;已知:ρ盐水>ρ水,所以,V排5.30%,15g,7.5g,10g
6.(1)漂浮(2)木块的体积V=a3=(0.1m)3=0.001m3;那么木块浸没时受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N。(3)根据图3可知,当木块完全浸没后,测力计的示数为4N,那么木块的重力为:G=F浮-F=10N-4N=6N;木块的密度为:ρ=G/gV=6N/10N/kg×0.001m3=0.6×103kg/m3。
7.(1)小球所受的浮力为2N;(2)小球的体积为5×10-4m3。(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在水中后放手,小球静止时所受的浮力为4N。
8.(1)220.2g (2)设可以稀释成1.85%的稀盐酸的质量为x,200g×37%=x×1.85% x=4000g。 同时加水的质量为4000g﹣200g=3800g。
9.(1)p=ρ水gh1=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;(2)浸没V排=V石=100cm3=100×10-6m3,F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N;(3)△h=h2-h1=0.12m-0.1m=0.02m,S=V排Δh=100×10 6m30.02m=5×10 3m2V水=Sh1=5×10-3m2×0.1m=5×10-4m3,m水=ρ水V水=1×103kg/m3×5×10-4m3=0.5kg,G水=m水g=0.5kg×10N/kg=5N。答:(1)石块未放入水中时,容器底部受到水的压强为1000Pa;(2)石块浸没在水中时,受到的浮力为1N;(3)容器中水的重力为5N。
10.(1)200g溶质质量分数为10%过氧乙酸溶液中含溶质的质量=200g×10%= 20g(2)向200g该溶液中加入200g水,所得溶液的溶质质量分数20g/200g + 200g=5%(3)180g×15%= Xg×5% X=540g 水的质量 360g 水的体积 360ml
11.解:由F浮=ρ液gV排可知,木块在甲、乙两种液体中受到的浮力分别为:F浮甲=ρ甲gV甲,F浮乙=ρ乙gV乙∵木块在甲乙液体中均漂浮∴F浮甲= F浮乙=G木,即ρ甲gV甲=ρ乙gV乙 ∴ρ甲/ρ乙=V乙/V甲
12.(1)过滤(2)2(3)P%= m质/m液=(10g-2g)/(10g-2g+40g)=16.7%
《水和溶液》计算训练(6)