第二节 阿基米德原理---基础篇(答案)
1. 【答案】2,2
【解析】知道铁块重和浸没水中后弹簧测力计的示数,利用称重法F浮=G-F示求出铁块受到的浮力;铁块浸没水中时排开的水都溢出溢水杯,根据阿基米德原理求溢出水的重.21·cn·jy·com
铁块受到的浮力:F浮=G-F示=8N-6N=2N,∵F浮=G排=G溢,∴溢出水的重力:G溢=2N.2. 【答案】1.6×103,大于21世纪教育网版权所有
【解析】(1)知道溢水杯内酒精的深度h和酒精的密度,利用液体压强公式求杯底受到酒精的压强;(2)将小球放在酒精里下沉,小球受到的浮力等于它排开酒精的重力,这个力小于小球的重力;将小球放在水里漂浮,小球受到的浮力等于小球的重力,这个力等于小球排开的水的重力,据此分析回答.
h=20cm=0.2m,杯底受到酒精的压强:p=ρgh=0.8×103㎏/m3×10N/kg×0.2m=1.6×103Pa;把小球放在盛满酒精的溢水杯里,∵小球下沉,∴小球受到酒精的浮力:21·世纪*教育网
F酒=G排酒<G球;---------------①把小球放在盛满水的溢水杯里,∵小球漂浮,∴小球受到水的浮力:F水=G排水=G球;----------------②由①②得出:G排水>G排酒,即:排开水的重大于排开酒精的重,∵G排=m排g,∴m排水>m排酒,∴从杯中溢出水的质量大于8g.3. 【答案】1000,3www-2-1-cnjy-com
【解析】(1)知道溢水杯内的水深,当放入木块后水深不变,又知道水的密度,利用液体压强公式求水对溢水杯底的压强;(2)木块浸入水中排开的水流入小烧杯中,小烧杯中水的重力就等于木块排开水的重,根据阿基米德原理求木块排开水的重,即小烧杯中水的重力.www.21-cn-jy.com
h=10cm=0.1m,水对溢水杯底的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;∵木块漂浮,∴木块受到的浮力:F浮=G排=3N,∵木块浸入水中排开的水流入小烧杯中,∴小烧杯中水的重力:G水=G排=3N.4. 【答案】0.8,8×10-5m3【来源:21·世纪·教育·网】
【解析】知道弹簧测力计示数差为石块所受浮力的大小,利用阿基米德原理F浮=ρ液gv排求石块的体积.由题意根据称重法可知:石块在水中受到的浮力为F浮=G-F=2N-1.2N=0.8N;由阿基米德原理可知:F浮=ρ液gv排,则v石=v排=8×10-5m3;5. 【答案】变小,变大,1.6,0.821cnjy.com
【解析】由题知金属球的重G,当金属球慢慢浸入水中,排开的体积逐渐变大,根据阿基米德原理知道金属球受到的浮力变大;此时金属球受到的浮力等于金属球重减去弹簧测力计的示数(F浮=G-F示),由此可知弹簧测力计的读数变小;当金属球的一半浸在水中时,利用F浮=G-F示求金属球受到的浮力;当金属球全部浸没在水中后,受到的浮力为一半浸在水中时受到浮力的2倍,再根据F浮=G-F示求弹簧测力计的示数.当金属球慢慢浸入水中,排开的体积逐渐变大,∵F浮=ρ水v排g,∴金属球受到的浮力逐渐变大;∵F浮=G-F示,金属球的重G=4N不变,∴弹簧测力计的读数变小;当金属球的一半浸在水中时,F示=2.4N,F浮=G-F示=4N-2.4N=1.6N;当金属球全部浸没在水中后,F浮′=2F浮=2×1.6N=3.2N,∵F浮′=G-F示′,∴F示′=G-F浮′=4N-3.2N=0.8N.6. 【答案】4.9,4.9 21*cnjy*com
【解析】阿基米德原理的内容:浸入液体中的物体,受到液体竖直向上的浮力,浮力大小等于排开液体的重.知道金属球的体积,也就知道浸没时排开水的体积,利用密度公式和重力公式求溢出水的重,再根据阿基米德原理求金属球受到水的浮力.【出处:21教育名师】
∵实心金属球浸没在水中,∴v排=v溢=5×10-4m3,溢出水的重(排开水的重):G排=G溢=mg=ρvg=1×103kg/m3×5×10-4m3×9.8N/kg=4.9N,金属块受到的浮力:F浮=G排=4.9N.7.【答案】1;1【版权所有:21教育】
【解析】由阿基米德原理可知:浸在液体中的物体所受到的浮力大小等于物体排开液体的重力.
∵小桶和液体总重G总=1.5N,小桶重G桶=0.5N;∴木块排开水的重力G排=G总-G桶=1.5N-0.5N=1N;根据阿基米德原理可知:F浮=G排=1N.21教育名师原创作品
8. 【答案】(1)物体排开水的体积;(2)D、E;(3)①A;10N;②A、D;300mL; ③0.8×103kg/m3.21*cnjy*com
【解析】图A、B、C、D中是同种液体,只是物体排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数也不同,据此可分析出结论;探究浮力与密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同而液体种类不同,分析各图,找出符合条件的图片.由图A得出物体的重力,由图A、D得出金属块排开水的体积,根据称重法结合图A、E得出金属块浸没在煤油中受到的浮力,利用阿基米德原理求出煤油的密度.
(1)图A、B、C、D中水的密度不变,金属块排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,根据F浮=G-F′,说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关;(2)探究浮力与密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同而液体种类不同,由图D和图E可知,物体排开液体的体积相同,两烧杯中液体不同,液体密度不同,物体受到的浮力不同,因此图D、E说明浮力大小跟液体密度有关;(3)由图A可知,物体的重力G=10N,由图E可知,物体浸没在煤油中时,弹簧测力计对物体的拉力F=7.6N,则物体受到的浮力F浮=G-F=10N-7.6N=2.4N.(4)由图A与图D可知,金属块完全浸没在水中时受到的浮力是10N-7N=3N,金属块所受浮力等于金属块排开液体的重力,金属块浸没且碰到了装水的烧杯底部时,金属块排开水的重力不变,所受浮力不变,则金属块受到的浮力仍为3N.(5)①由图A可知,金属块的重力G=10N;②由图A与D可知,金属块完全浸没在水中时,排开水的体积V排=800ml-500ml=300ml=3×10-4m3;③金属块浸没在煤油中弹簧测力计的示数F′=7.6N,金属块在煤油中受到的浮力F浮=G-F′=10N-7.6N=2.4N,∵物体完全浸没时排开液体的体积和本身的体积相等,∴根据阿基米德原理可得,煤油的密度:ρ煤油=0.8×103kg/m3.9. 【答案】(1)12;0;(2)=;>.【来源:21cnj*y.co*m】
【解析】使用定滑轮不省力也不费力,所以绕过滑轮的同一根绳子上承担的力的大小是相等的,再根据滑轮受到向上的力的大小等于所以向下的力的大小之和就可以求出B的重.处于平衡状态的物体受到的合力为零;①A、B是两个完全相同的小球,漂浮和悬浮时受到的浮力都等于重力,由此可知两小球受浮力大小关系;②根据漂浮和悬浮时液体密度和球的密度关系,找出两种液体的密度关系,又知道两容器液面等高(深度h相同),利用液体压强公式分析两种液体对容器底压强的大小关系.21教育网
(1)测力计示数是25N,说明滑轮受到向上的拉力为25N,滑轮向下受到三个力:滑轮的重力,和两段绳向下拉滑轮的力,左右两段绳的拉力是相等的,设每段拉力为F,则有2F+1N=25N,从而得出F=12N,所以B的重为12N.因为A处于静止状态,因此A受到的合力为0N.(2)①由于A、B两球的重力相同,A球漂浮,则A球受到的浮力等于A球的重力;B球悬浮,则B球受到的浮力等于B球的重力;故A、B小球受到的浮力相等;②∵甲球漂浮,∴ρA>ρ球,∵乙球悬浮,∴ρB=ρ球,∴两种液体的密度:ρA>ρB;又∵两容器液面等高,由p=ρgh可得,∴两种液体对容器底压强:pA>pB.10. 【答案】水银;煤油2·1·c·n·j·y
【解析】根据物体浮沉的条件和阿基米德原理可判断出浮力的大小.同一实心铁球在水、煤油中下沉,可知浮力小于重力;在水银中漂浮,可知浮力等于重力.所以铁球在水银中受到的浮力最大.铁球在水、煤油中浸没,V排相同,水的密度大于煤油的密度,根据F浮=ρ液gV排可知:铁球在煤油中受到的浮力最小.2-1-c-n-j-y
第二节 阿基米德原理---基础篇(精编精析)
1. 如图所示,一个重为8N的铁块挂在弹簧测力计上,将它浸没在盛满水的溢水杯中,静止时弹簧测力计的示数为6N,则铁块受到的浮力是 N,溢出水的重力是 N.21·cn·jy·com
2. 把一小球放入盛满酒精(密度为0.8×103㎏/m3)深度为20cm的溢水杯中,它沉入容器底部,从杯中溢出8g酒精,杯底受到酒精的压强为 Pa;若将该小球放入盛满水的溢水杯中,它漂浮在水面上,从杯中溢出水的质量 8g(选填“大于”、“小于”或“等于”).取g=10N/㎏.
3. 先在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),水深为10cm,水的质量为5kg,再放入一块重3N的木块,溢出的水全部用小烧杯接住(如图所示).则水溢出后溢水杯底受到水的压强是 Pa,小烧杯中水的重力等于 N.?(g取10N/kg)【来源:21·世纪·教育·网】
4. 用弹簧测力计在空气中称得一石块重2N,将石块完全浸入水中,弹簧测力计的示数为1.2N,则石块受到的浮力为 N,石块的体积为 m3.
5. 弹簧秤的下端吊着一个金属球,当系统静止时,弹簧秤的示数是4N;若将金属球慢慢浸入水中,弹簧秤的读数将逐渐 (选填“变大”、“变小”),金属球受到的浮力将逐渐 (选填“变大”、“变小”);当金属球的一半浸在水中时,弹簧秤的示数是2.4N,这时金属球受到的浮力是 N;当金属球全部浸没在水中后,弹簧秤的示数是 N.www-2-1-cnjy-com
6. 把重为38N、体积为5×10-4m3的实心金属球浸没在盛满水的容器内,溢出水的重为 N,金属球所受浮力的大小为 N.21·世纪*教育网
7. 如图那样,先秤出木块重,再把木块轻轻放入盛满水的溢水杯的水面上,然后秤出被漂浮着的木块从溢水杯排到小桶中的水的重力,测量数据记录在下表,表中尚有部分数据没有填写,请你补填完整.www.21-cn-jy.com
物体重力(N)
小桶和液体总重(N)
小桶重(N)
木块排开水的重力(N)
物体所受浮力(N)
4
1.5
0.5
?
?
?
?
8. 小明用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究.如图所示为探究过程及有关数据:21世纪教育网版权所有
(1)分析图A、B、C、D,说明浮力大小跟 有关;(2)分析图 ,说明浮力大小跟液体的密度有关;(3)根据图中五个实验提供的信息,小明认为可以直接或间接地得到多个物理量的数值:(已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg):①从图 可以得出金属块的重力G= ;②从图 可以得出金属块完全浸没在水中时排开水的体积V排= ;③从图A和E的信息可以求出煤油的密度ρ煤油= .21cnjy.com
9. (1)如图1所示,物体A重20N,滑轮重1N,绳重不计,弹簧秤示数为25N,则物体B的重为
N,A受到的合力为 N.
(2)两个完全相同的容器中,分别盛有A、B两种液体,将两个完全相同的小球分别放入容器中,当两球静止时,液面相平,两球所处的位置如图2所示.此时小球在A液体中受到的浮力 小球在B液体中所受的浮力(填:“>”、“<”或“=”);此时A液体对容器底压强 B液体对容器底的压强(填:“>”、“<”或“=”)2·1·c·n·j·y
10. 将同一实心铁球分别放入水、煤油和水银中,静止后铁球位置如图所示,则铁球在 中所受浮力最大,在 中所受浮力最小.21教育网