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10.2 阿基米德原理跟踪训练(附解析)(人教版)
一、选择题
1.如图所示,a、b是两种物质质量与体积的关系图象,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中;松手稳定后( )。
A.乙漂浮,乙受到的浮力小;B.甲漂浮,甲受到的浮力大;
C.乙下沉,甲受到的浮力大;D.甲下沉,乙受到的浮力大
2.小明有一正立方体金属块,他想知道该金属块的密度,于是将金属块浸没在某种液体中,如图甲所示,在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中,画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图象,如图乙所示,则该金属块的密度约为( )。
A.2.7×103kg/m3;B.3.1×103kg/m3;
C.3.5×103㎏/m3;D.4.4×103㎏/m3
3.“094型”潜艇是我国自行研制的新一代潜艇,当它从深海中上浮而未露出水面的过程中,它受到海水的( )。
A.压强减小,浮力减小;B.压强不变,浮力不变;
C.压强减小,浮力不变;D.压强增大,浮力增大
4.如图所示,是一艘核动力航空母舰和直升飞机的示意图,下列与物理知识有关的说法,其中正确的是( )。
A.直升飞机悬停在甲板上空时,直升机受到的重力和受到的压力平衡;
B.当甲板上的飞机都升空执行任务后,航空母舰受到的浮力变小,浸入海中的深度变浅;
C.该航空母舰的动力来源于核聚变所产生的能量;
D.直升飞机悬停在空中时,不需要消耗能量
5.有两个相同的柱形烧杯分别盛满水和某液体,将一实心圆柱体挂在弹簧测力计下,图甲和乙分别是圆柱体逐渐浸入水和某液体中时,弹簧测力计的示数与圆柱体下表面离液面的距离关系。下列结论成立的是( )。
A.圆柱体浸没在水中时受到的浮力是2.4N;
B.圆柱体的底面积为 0.02m2;
C.液体的密度为1.2×103kg/m3;
D.圆柱体在液体中漂浮时下表面受到的压强为240Pa
6.下列四个情景中,受到的浮力增大的物体是( )。
A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者;B.从长江驶入大海的轮船;
C.海面下正在下沉的潜水艇; D.在码头装载货物的轮船
7.2013年2月,中国海监在钓鱼岛海域放置浮标以监测我国领海的水文变化.监测发现,从春季至夏季,海水温度上升、体积膨胀导致密度下降。此过程中,若浮标体积保持不变,则( )。
图10 2 20
A.浮力变大,露出海面体积变小;B.浮力变小,露出海面体积变大;
C.浮力不变,露出海面体积变大;D.浮力不变,露出海面体积变小
8.一艘轮船空载时排水量为1000t,满载时排水量为5000t,下列说法不正确的是( )。
A.轮船自身质量为1×106kg;
B.装载的货物的最大质量为4×106kg;
C.满载时,受到的浮力为5×107N;
D.如果排开液体的密度为1.0×103kg/m3,满载时排开液体的体积为5×104m3
二、填空题
9.体积为100 cm3的铁块浸没水中,排开水的重力是 N,受到的浮力是 N。如果将它浸没酒精中,受到的浮力是 N。( g取10 N/kg ρ酒精=0.8×103 kg/ m3 )
10.如图甲所示,弹簧测力计示数为5 N。如图乙所示,小球一半浸在水中,测力计示数为2 N。则小球受到的浮力为______N,小球的体积为______cm3。剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为______N。(取g=10 N/kg)
11.某兴趣小组在探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验中,做了如图所示的实验,将同一物体A逐渐浸入到密度的液体中,并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律,得出以下一些结论:
(1)分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越 ,分析比较实验序号 可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,物体所受浮力与浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(2)由实验可知A物体的重力为 N,A物体浸没在液体中所受的浮力是 N。
12.小刚同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究;下图表示探究的过程及有关数据。
(1)分析②、③、④,说明浮力大小跟 有关。
(2)分析 ,说明浮力大小跟液体的密度有关。
(3)物体完全浸没在酒精中所受的浮力是 N。
(4)根据图中的实验数据,该金属块的密度是 kg/m3。(g取10N/kg)
三、计算题
13.如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有3/5的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(已知水的密度为1.0×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g取10N/kg)。
(1)求此时容器底部受到水的压强;
(2)求木块A的密度;
(3)先向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为F1,再打开阀门B缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求F1与F2之比。
14.小明用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置,它的底部较重,可以竖直漂浮在水面,总质量为0.2kg、底面积为3×10-3m2。不放物体时,在与水面所对应位置处标注质量为“0”的刻度线,如图1所示。请解答下列问题:(g取10N/kg)
(1)不放物体时,求该装置所受的浮力?
(2)如图2所示,在该装置中放入一个体积为2×10-5m3的物块A,圆柱形容器的底部在水面下的深度h=0.1m。此时,该装置受到的浮力是多大?与水面所对应位置的刻度线应标为多少克?
(3)求物块A的密度是多少?
15.弹簧秤下挂着一正方体铝块,在空气中的示数为27N,将铝块部分浸入水中,示数为20N,则求:(1)浸入水中的铝块体积;(2)铝块底部受到水的压强是多大?(铝=2.7×103kg/m3,g=10N/kg)
10.2 阿基米德原理跟踪训练解析(人教版)
一、选择题
1.如图所示,a、b是两种物质质量与体积的关系图象,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中;松手稳定后( )。
A.乙漂浮,乙受到的浮力小;B.甲漂浮,甲受到的浮力大;
C.乙下沉,甲受到的浮力大;D.甲下沉,乙受到的浮力大
【解析】由图可知:
甲物体的密度:,
乙物体的密度:;
体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,
由于ρa>ρ水>ρb,则甲、乙两实心物体在水中稳定后甲下沉,乙漂浮。
所以,V排甲>V排乙,根据F浮=ρ水gV排可知:F浮甲>F浮乙。
【答案】A。
【考点】物体沉浮的条件、密度与浮力的关系。
2.小明有一正立方体金属块,他想知道该金属块的密度,于是将金属块浸没在某种液体中,如图甲所示,在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中,画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图象,如图乙所示,则该金属块的密度约为( )。
A.2.7×103kg/m3;B.3.1×103kg/m3;
C.3.5×103㎏/m3;D.4.4×103㎏/m3
【解析】(1)当金属块完全露出液面,没有浸入水体中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,据此求出金属块重,利用重力公式求金属块的质量。
(2)对h=2cm到h=4cm过程中力F拉变化分析,从而可知正方体的边长,求出体积,即可利用密度公式求出密度。
解答:当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即在4cm以上,从图可知,该金属块重力为:G=F拉=0.35N。
因为G=mg,所以金属块的质量为:;
由图乙可知:由于h=2cm露出液面,到h=4cm时正立方体金属块离开液面,则正方体的边长L=2cm,所以正方体体积V=L3=(2×10﹣2m)3=8×10﹣6m3,金属块的密度为:
。
故正确答案是D。
【答案】D。
【考点】阿基米德原理、密度的计算。
3.“094型”潜艇是我国自行研制的新一代潜艇,当它从深海中上浮而未露出水面的过程中,它受到海水的( )。
A.压强减小,浮力减小;B.压强不变,浮力不变;
C.压强减小,浮力不变;D.压强增大,浮力增大
【解析】物体受到的浮力等于物体排开液体的重量,物体只要浸没在液体中,它排开液体的体积不变,受到的浮力不变。液体内部的压强与其深度成正比。当潜艇上浮过程中,深度逐渐变小,液体压强逐渐变小。
从以上给出的答案看,正确的是C。
【答案】C。
【考点】阿基米德原理、液体的压强。
4.如图所示,是一艘核动力航空母舰和直升飞机的示意图,下列与物理知识有关的说法,其中正确的是( )。
A.直升飞机悬停在甲板上空时,直升机受到的重力和受到的压力平衡;
B.当甲板上的飞机都升空执行任务后,航空母舰受到的浮力变小,浸入海中的深度变浅;
C.该航空母舰的动力来源于核聚变所产生的能量;
D.直升飞机悬停在空中时,不需要消耗能量
【解析】A.直升飞机悬停在甲板上空时,直升机受到的重力和受到的压力平衡;此说法错误。直升机悬停在甲板上空时,它受到的重力与其升力是平衡力。
B.当甲板上的飞机都升空执行任务后,航空母舰受到的浮力变小,浸入海中的深度变浅;此说法正确。甲板上飞机少了,物体的质量变小,它排开海水的体积变小,浮力变小,航空母舰浸入海水中的深度变浅。
C.该航空母舰的动力来源于核聚变所产生的能量;此说法错误。核动力航空母舰核聚变产生的能量推动发动机工作,发动机涡轮旋转推动海水,航空母舰受到海水的推力。
D.直升飞机悬停在空中时,不需要消耗能量;此说法错误。直升机悬停在空中时,直升机照样需要消耗能量。
正确答案是B。
【答案】B。
【考点】平衡力、阿基米德原理、能量转换。
5.有两个相同的柱形烧杯分别盛满水和某液体,将一实心圆柱体挂在弹簧测力计下,图甲和乙分别是圆柱体逐渐浸入水和某液体中时,弹簧测力计的示数与圆柱体下表面离液面的距离关系。下列结论成立的是( )。
A.圆柱体浸没在水中时受到的浮力是2.4N;
B.圆柱体的底面积为 0.02m2;
C.液体的密度为1.2×103kg/m3;
D.圆柱体在液体中漂浮时下表面受到的压强为240Pa
【解析】由甲乙两图可以看出,物体的重力(重量)是2.4N,当它逐渐进入液体中时,圆柱体受到的浮力逐渐增大,弹簧测力计的示数逐渐变小;由乙图可知,当圆柱体下表面距离液面为1cm时,弹簧测力计示数为0,说明此时圆柱体的重量和浮力相等;由甲图可知,当圆柱体下降到下表面距离液面2cm时,弹簧测力计示数不再发生变化,说明圆柱体的高度是2cm;同时也说明圆柱体漂浮在液体中。液体密度大于水的密度。由图甲可求得圆柱体体积为:;由图乙求得液体密度为:
。
故,圆柱体在液体漂浮时,其下表面的压强为:
。
【答案】D。
【考点】浮力的计算、物体沉浮的条件。
6.下列四个情景中,受到的浮力增大的物体是( )。
A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者;B.从长江驶入大海的轮船;
C.海面下正在下沉的潜水艇; D.在码头装载货物的轮船
【解析】A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者;所受浮力变小,不符合题意。
B.从长江驶入大海的轮船;只要轮船质量不变,在长江和在大海中所受浮力相同,故B不符合题意。
C.海面下正在下沉的潜水艇;所受浮力不变,只是潜水艇受到的重力逐渐增大,导致下沉,故C不符合题意。
D.在码头装载货物的轮船;轮船上的货物逐渐增大,轮船排开海水的体积逐渐增大,浮力逐渐增大,故D符合题意。
【答案】D。
【考点】物体沉浮的条件、阿基米德原理。
7.2013年2月,中国海监在钓鱼岛海域放置浮标以监测我国领海的水文变化.监测发现,从春季至夏季,海水温度上升、体积膨胀导致密度下降。此过程中,若浮标体积保持不变,则( )。
图10 2 20
A.浮力变大,露出海面体积变小;B.浮力变小,露出海面体积变大;
C.浮力不变,露出海面体积变大;D.浮力不变,露出海面体积变小
【解析】物体漂浮时,浮力等于重力,根据海水密度的变化,结合F浮=ρgV排可知浮标露出海面体积的变化情况。
解答:物体漂浮时,浮力等于重力,根据海水密度的变化,结合F浮=ρgV排可知浮标露出海面体积的变化情况。
因为浮标始终漂浮,并且浮标重力不变,故浮力等于重力,并且浮力不变;因为海水密度减小,由F浮=ρgV排可知,浮标排开海水的体积变大,则露出海面体积变小。故选D。
【考点】浮力、阿基米德原理。
8.一艘轮船空载时排水量为1000t,满载时排水量为5000t,下列说法不正确的是( )。
A.轮船自身质量为1×106kg;
B.装载的货物的最大质量为4×106kg;
C.满载时,受到的浮力为5×107N;
D.如果排开液体的密度为1.0×103kg/m3,满载时排开液体的体积为5×104m3
【解析】已知一艘船空载时排水量和最大载货量排水量,可求满载时的排水量,根据F浮=G排=m排g求轮船在满载时受到的浮力和体积。
解答:船空载排水量m空=1000t=1×106kg,满载时排水量m满=5000t=5×106kg,
因为轮船漂浮,F浮1=G空,所以轮船自身质量为m船=m空=1×106kg,
即装载的货物的最大质量m货=m满-m空=5×106kg-1×106kg=4×106kg,
因满载时F浮2=G排2=m满g=5×106kg×10N/kg=5×107N。
满载时排开液体的体积。
由上面计算可知:ABC正确,D错。故选D。
【考点】阿基米德原理。
二、填空题
9.体积为100 cm3的铁块浸没水中,排开水的重力是 N,受到的浮力是 N。如果将它浸没酒精中,受到的浮力是 N。( g取10 N/kg ρ酒精=0.8×103 kg/ m3 )
【解析】浸入液体中的物体,受到的浮力等于物体排开液体的重力,浮力公式为:。
解答:体积为100 cm3的铁块浸没水中,排开水的重力是:
;它受到的浮力也是1N。
如果在酒精中,受到的浮力为:
。
【答案】1、1、0.8。
【考点】浮力的计算、阿基米德原理。
10.如图甲所示,弹簧测力计示数为5 N。如图乙所示,小球一半浸在水中,测力计示数为2 N。则小球受到的浮力为______N,小球的体积为______cm3。剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为______N。(取g=10 N/kg)
【解析】由题意知:小球的重力G=5N,一半浸在水中时测力计示数F拉=2N,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,
则小球受到的浮力F浮=G-F拉=5N-2N=3N,
小球的体积,
再由题知,小球浸没时受到的浮力为6N,大于小球的重力,剪断悬线后,小球上浮,在水中稳定时处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,为5N。
故答案为:3;600;5。
【考点】阿基米德原理应用。
11.某兴趣小组在探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验中,做了如图所示的实验,将同一物体A逐渐浸入到密度的液体中,并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律,得出以下一些结论:
(1)分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越 ,分析比较实验序号 可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,物体所受浮力与浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(2)由实验可知A物体的重力为 N,A物体浸没在液体中所受的浮力是 N。
【解析】(1)根据F浮=G﹣F,由弹簧测力计的示数确定物体受到的浮力大小,结合控制变量法,找出不变的量和变化的量,从而确定浮力大小与变化量之间的关系;(2)甲图中,弹簧测力计示数即为物体重力的大小,比较甲、丙(或丁),根据F浮=G﹣F求出浮力的大小。
解答:(1)分析比较实验序号甲、乙、丙,液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,根据F浮=G﹣F示,物体受到浮力越大;研究物体所受浮力与物体浸没在液体中的深度的关系时,应控制排开液体的体积和液体的密度相同,改变物体A在液体的深度,所以,应分析比较实验序号甲、丙、丁。已知在丙、丁中,弹簧测力计的示数均为4N,根据F浮=G﹣F知,物体受到的浮力不变。可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,物体所受浮力与浸没在液体中的深度无关;(2)由甲图知,A物体的重力为6N,A物体浸没时,弹簧测力计的示数为4N,由F浮=G﹣F得:A物体浸没在液体中所受的浮力大小为2N。
【答案】(1)大;甲、丙、丁;无关;(2)6、2。
【考点】探究浮力大小的实验。
12.小刚同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究;下图表示探究的过程及有关数据。
(1)分析②、③、④,说明浮力大小跟 有关。
(2)分析 ,说明浮力大小跟液体的密度有关。
(3)物体完全浸没在酒精中所受的浮力是 N。
(4)根据图中的实验数据,该金属块的密度是 kg/m3。(g取10N/kg)
【解析】(1)探究浮力与物体排开液体体积的关系,应控制物体排开液体密度相同而排开液体的体积不同,由图示根据F浮=G﹣F分析解答;(2)分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象得出结论;(3)物体重力与测力计示数示数之差是物体受到的浮力;(4)根据G=mg求出质量,根据F浮=G排=ρ液gV排,求出体积,再利用密度公式求其密度。
解答:(1)由图②③④可知,液体的密度相同而物体排开液体的体积不同,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计示数越小,由F浮=G﹣F可知物体受到的浮力越大,由此可得:浮力大小跟排开液体中的体积有关;
(2)探究浮力大小与液体的密度有关时应控制排开液体的体积相同,液体密度不同;
由图可知,由①④⑤所示实验分析可说明说明浮力大小跟液体的密度有关;
(3)由图可知,物体的重力G=12N,物体浸没在酒精中时测力计示数为7.6N,则所受的浮力是:F浮=G﹣F=12N﹣7.6N=4.4N;
(4)根据G=mg可得,金属块质量:,
图④中金属块浸没在水中时,测力计示数为7N,由F浮=G排=ρ液gV排得金属块体积:
,
所以金属块的密度为:。
【答案】(1)排开液体的体积;(2)①④⑤;(3)4.4;(4)2.4×103。
【考点】探究浮力大小的实验。
三、计算题
13.如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有3/5的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(已知水的密度为1.0×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g取10N/kg)。
(1)求此时容器底部受到水的压强;
(2)求木块A的密度;
(3)先向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为F1,再打开阀门B缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求F1与F2之比。
【解析】(1)根据液体压强公式P=ρgh,将已知数值代入即可求出容器底部受到的水的压强;
(2)利用物体的沉浮条件,此时木块漂浮,F浮=G,根据公式ρ水gV排=ρ木gV木求出木块的密度;
(3)因木块A刚好完全浸没水中,此时弹簧对木块A的作用力为F1=F浮﹣G,因木块A刚好完全离开水面,此时浮力为0,此时弹簧对木块A的作用力和木块的重力是一对平衡力,两者相等,即:F2=G;在(3)中,已经得到了F1的表达式,直接代值即可求出答案。
解答:(1)当容器中水深为20cm时,容器底部受到水的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;
(2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变,则此时木块漂浮,所以,F浮=G,即:
ρ水gV排=ρ木gV木,已知V排=V木。所以,ρ木=ρ水=×1.0×103kg/m3=0.6×103kg/m3。
(3)木块完全浸没时,物体A受到向上的浮力、向下的重力、弹簧向下的弹力而处于平衡状态,根据力的平衡条件可得,F浮=G+F1,则弹簧对木块的作用力:
F1=F浮﹣G=ρ水gV木﹣ρ木gV木=ρ水gV木﹣ρ水gV木=ρ水gV木;
木块A完全离开水面时,物体A受到竖直向上的弹力和竖直向下的重力处于平衡状态,则弹簧对木块的作用力:F2=G=ρ木gV木=ρ水gV木,
所以F1:F2=ρ水gV木:ρ水gV木=2:3。
【答案】(1)此时容器底部受到的水的压强为2×103Pa;(2)木块A的密度为0.6×103kg/m3;
(3)F1与F2之比为2:3。
【考点】液体的压强的计算、力的合成与应用、浮力大小的计算。
14.小明用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置,它的底部较重,可以竖直漂浮在水面,总质量为0.2kg、底面积为3×10-3m2。不放物体时,在与水面所对应位置处标注质量为“0”的刻度线,如图1所示。请解答下列问题:(g取10N/kg)
(1)不放物体时,求该装置所受的浮力?
(2)如图2所示,在该装置中放入一个体积为2×10-5m3的物块A,圆柱形容器的底部在水面下的深度h=0.1m。此时,该装置受到的浮力是多大?与水面所对应位置的刻度线应标为多少克?
(3)求物块A的密度是多少?
【解析】此题为求浮力大小,利用浮力公式和阿基米德原理,此题不难解答。
【答案】(1)该装置的重力为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N;
物体漂浮,由二力平衡条件可知 F浮1= G=2N。
(2)该装置排开水的体积为V排=Sh=3×10-3m2×0.1m=3×10-4m3,
所受的浮力为F浮2=ρ水g V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-4m3=3N。
漂浮 G总= F浮2=3N;物块A的重力为GA=G总-G=3N-2N=1N。
与水面对应位置处刻度应标mA= GA/g=1N/10N/kg=0.1kg=100g。
(3)物块A的密度是 。
【考点】浮力计算、浮力与密度关系。
15.弹簧秤下挂着一正方体铝块,在空气中的示数为27N,将铝块部分浸入水中,示数为20N,则求:(1)浸入水中的铝块体积;(2)铝块底部受到水的压强是多大?(铝=2.7×103kg/m3,g=10N/kg)
【解析】在空气中,弹簧测力计的示数就是物体受到的重力,当物体进入水中后示数变小,此时弹簧测力计的示数是物体重力与浮力的差值。
【答案】(1)F浮=G-F拉=27N-20N=7N,
V排===7×10-4m3;
(2)V铝====10-3m3
a3=10-3m3,所以铝块的边长a=0.1m,则铝块的底面积为S= a2=(0.1m)2=0.01m2
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10.2 阿基米德原理(人教版)
1. 阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。如图所示。
2. 公式表示:;
从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
3. 适用条件:液体(或气体)。
1.考试内容
阿基米德原理是本章重点,对此规律的理解和记忆对学生来说简单,但难的是如何利用阿基米德原理进行计算;本节涉及到的计算问题很多,也较难,更重要的是简单计算题、压轴计算题大都和浮力有关,此部分内容也是拉开分数的试题。为此,能否很好的掌握阿基米德原理及其计算是本章学习的重点。本章在力学部分占据非常重要的地位,内容难学、涉及计算题多,所占分值高,并经常与压强和其他知识点结合以压轴题形式出现在中考试卷中。为此,从本节入手,为本章学习打下坚实基础尤为重要。
2.题型与难度
在历年中考中,对“阿基米德原理”的考查一定会出现,并且分值高、问题形式多样。中考主要题型有选择题、填空题、计算题和实验探究题;选择题和填空题考查阿基米德原理的理解和简单计算;计算题作为压轴题和其他知识点结合并分值高;实验探究题以考查影响浮力大小因素和对阿基米德原理的理解居多。对本节知识点的考查一般在3-8分之间。所以,在复习中,希望大家能把握好本章的知识点、考点和考查方式。
3.考点分类:考点分类见下表
考点分类 考点内容 考点分析与常见题型
常考热点 阿基米德原理利用阿基米德原理进行计算 以选择题、填空题考查对规律的理解程度根据规律进行计算,填空题和压轴计算题为主
一般考点 利用阿基米德原理解释问题 主要考查学生应用能力,以填空题、选择题为主
★考点一:阿基米德原理
◆典例一:(2017·成都)将一小石块浸没在水中,放手后小石块沉入水底,在小石块下沉过程中,下列分析正确的是( )。
A.浮力变大 B.浮力变小 C.浮力大于重力 D.浮力小于重力
【解析】小石块的密度大于水的密度,故小石块受到的重力大于它受到的浮力,小石块会下沉;在下沉过程中小石块排开水的体积不变,浮力不变。
从给出的答案可知,正确选项是D。
【答案】D。
【考点】阿基米德原理、影响浮力大小的因素。
★考点二:阿基米德原理的验证
◆典例一:(2016·广东)如题图(1)所示,图A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。
(1) 两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮= N。 两步骤可得出物块排开水所受的重力G排。比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。
图(1) 图(2)
(2)如题图(2)所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像。
分析图像可得:当物块没有浸没之前,h增大时,弹簧测力计示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。当h=4cm时,物块所受的浮力为 N,浸没后,h继续增大时,弹簧测力计示数为 N,该圆柱体物块的高度是 cm。
【解析】(1)由题图可知,图B是物块未浸没水中时受到的重力,D图是物块完全浸没在水中物块对他好测力计的拉力,两次测量示数之差即为物块浸没在水中受到的浮力,浮力大小为:。A图测量的是空水杯所受重力,E图测量的是物块浸没水中后排出的水与水杯受到的总重力,两次测量之差即为排出的水的重力。
由图(2)可知,圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,物块排开的水逐渐增多,浮力逐渐增大,弹簧测力计读数逐渐减小;从变化图像中可以读出,当h=4cm时,弹簧测力计读数是3.4N,物块未浸没水中时,读数是4.2N,故浮力为4.2N-3.4N=0.8N;浸没后,弹簧测力计读数是3N,由此可知,物块的高度为6cm。
【答案】(1)BD、1.2、AE;(2)变小、0.8、6cm。
【考点】浮力、阿基米德原理。
1.(2017·乐山)如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有水的烧杯中,木块静止时,上表面距离水面 4cm,g取10N/kg,则( )。
A. 木块受到的浮力是4N; B.使木块完全浸没需要4N向下的压力;
C. 木块的密度为0.4g/cm3; D.木块底部受到水向上的压强为103Pa
2.(2017·衡阳)甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )。
A.甲杯中的盐水密度较大; B.乙杯底部所受的液体压强较大;
C.甲杯底部所受的液体压力较大;D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
3.(2017·广东)将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮,如题图所示,下列说法正确的是( )。
A.三个小球的质量大小关系是m甲>m乙>m丙;
B.三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F乙C.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙;
D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p′甲>p′乙>p′丙
4.(2017·哈尔滨)在水中,鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示,下列说法正确的是( )。
A.水对石头的压强比对木头的小; B.木头受到的浮力大于它自身的重力;
C.鱼受到的浮力等于它排开水的重力;D.石头受到的浮力等于它自身的重力
5.(2017·泰安)有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有的体积露出液面,溢出液体的质量是50g,已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,下列计算正确的是( )。
①小球的质量是40g;②小球的体积是50cm3;③液体的密度是1.1×103kg/m3;④小球的密度是0.9×103kg/m3。
A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有②④正确 D.只有①③正确
6.(2017·呼和浩特)(多选)将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中,静止后有72g浓盐水溢出;若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,靜止后有64g煤油溢出(浓盐水密度为1.2×103kg/m3,煤油密度为0.8×103kg/m3、水银密度为13.6×103kg/m3),则( )。
A.该物体前后两次所受浮力之比为9:8;
B.该物体前后两次排开液体体积之比为4:3;
C.该物体的密度为0.9×103kg/m3;
D.若将该物体分别浸没在水银和纯水中,则除重力和浮力外还需施加第三个力方能静止,静止时这个物体在这两种液体中受到的第三个力分别是F1和F2,则F1和F2大小之比为127
7.(2017·河南)(多选)如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平;两种情况相比,下列判断正确的是( )。
A.木块受到的浮力一样大;
B.木块在甲液体中受的浮力较大;
C.甲液体对容器底部的压强较大;
D.盛甲液体的容器对桌面的压强较小
8.(2017·菏泽)小美用手把一个重为0.4N,体积是2.7×10-5m3的玩具球完全浸没到水中,玩具球受到的浮力是 N,放手后玩具球将 (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
9.(2017·绥化)有一体积为0.2m3的铁块,将它完全浸没在水池中,此时水的深度为1m,则铁块受到的浮力是 N,水对池底的压强是 Pa。
10.(2017·广州)某比赛、两选手分别用六根完全相同的长方体木条搭建了甲、乙两木筏.如图1所示,两木筏静止在水面。
(1)以点代替木筏,在方框内(图2)画出甲木筏的受力示意图。
(2)甲木筏的质量为100kg,底面积为2m2,求甲木筏浸入水中的深度。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(3)甲木筏所受浮力 乙木筏所受浮力(选填“>”“=”“<”),写出你的分析过程。
图1 图2
11.(2017 无锡)同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素。(g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
(1)为了测出塑料瓶的体积,进行如下操作:
①把天平放在水平桌面上,调节天平平衡,在左盘中放入盛有适量水的烧杯,通过増减砝码和移动游码使天平再次平衡,所加砝码和游码的位置如图甲所示,烧杯和水的总质量为 。
②在空塑料瓶中装入适量细沙,拧紧瓶盖,在瓶颈系一细绳,手拿细绳将塑料瓶完全浸没于烧杯的水中(瓶没有接触烧杯,水未溢出),通过増减祛码和移动游码使天平再次获得平衡,所用砝码总质量和游码所示质量之和为167g,塑料瓶的体积是 cm3。
(2)同学们根据生活经验提出了如下三种猜想,并举出了相应的实例
猜想一,浮力的大小与物体的密度有关,实例:铁块可以在水中下沉,木头可以浮在水面上;
猜想二,浮力的大小与液体的密度有关,实例:鸡蛋可以在水中下沉,在盐水中可以浮起来;
猜想三,浮力的大小与浸入液体的深度有关,实例:在游泳池里,人越往下蹲感觉到水向上托自己的力越大;
为了验证以上猜想是否正确,同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究,实验过程如图乙所示。
①根据实验步骤d和 (填序号),可以确定猜想二是正确的;
②根据实验步骤c和d可以验证猜想三是 (选填“正确”或“错误”);对该猜想对应的实例,合理的解释是 。
③要验证猜想一是否正确,可以在塑料瓶中 后再进行探究。
④同学们讨论认为,猜想一和猜想二中的实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关,要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时,物体的密度应小于 g/cm3(计算结果保留1位小数)。
12.(2017·杭州)小金学了浮力的知识后,想制造一台浮力杆,他将一段密度为0.5×103千克/米3,粗细均匀的木料,先进行不吸水处理,再将其竖立水中,如图所示,这段木料长为40厘米,横截面积为0.1米2,其上表面可以作为秤盘(g=10牛/千克),问:
(1)质量为0的刻度线的位置在哪里?
(2)距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少?
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1.(2017·乐山)如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有水的烧杯中,木块静止时,上表面距离水面 4cm,g取10N/kg,则( )。
A. 木块受到的浮力是4N; B.使木块完全浸没需要4N向下的压力;
C. 木块的密度为0.4g/cm3; D.木块底部受到水向上的压强为103Pa
【解析】(1)漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几,从图中可知,木块浸入水中3/5,那么木块的密度是水密度的3/5,即为0.6g/m3。
(2)木块还有2/5未浸入水中,未浸入水中的木块体积是4cm×10cm×10cm=400cm3,此体积需要排开水的质量为:400cm3×1g/cm3=400g,这些水受到的重力为400×10-3kg×10N/kg=4N;故要想使木块完全浸入水中,需要向下4N的压力。
(3)根据液体压强公式:。
所以,从给出的答案可以看出,正确答案是B。
【答案】B。
【考点】浮力、阿基米德原理、液体压强。
2.(2017·衡阳)甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )。
A.甲杯中的盐水密度较大; B.乙杯底部所受的液体压强较大;
C.甲杯底部所受的液体压力较大;D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
【解析】同一个鸡蛋放在不同浓度的盐水中,甲图鸡蛋悬浮在水中,乙图鸡蛋漂浮在水中,所以甲图中盐水密度等于鸡蛋密度且甲图中盐水密度小于乙图中盐水密度;如果甲乙两图盐水液面持平,盐水深度相同,故乙图中杯子底部受到的压强大。由此可见,A的说法错误,B的说法正确。
甲杯底部压强小于乙杯底部压强,杯子完全相同,故甲杯底部所受的液体压力大的说法也错误的;同一个鸡蛋在两种盐水中受到的浮力相同,故D的说法也是错误的。
【答案】B。
【考点】物体沉浮的条件、压强。
3.(2017·广东)将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮,如题图所示,下列说法正确的是( )。
A.三个小球的质量大小关系是m甲>m乙>m丙;
B.三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F乙C.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙;
D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p′甲>p′乙>p′丙
【解析】根据物体沉浮条件,甲球下沉、乙球漂浮、丙球悬浮在水中,说明甲球密度最大,丙球密度较小,乙球密度最小;因为体积相同,所以甲球质量最大、丙球较小、乙球最小。同时也说明,烧杯甲对桌面的压力变大,烧杯乙和丙对桌面的压力不变,由此可知烧杯对桌面压强大小关系是:p′甲>p′乙>p′丙。由液体压强公式可知,三个烧杯液面高度不变,故水对烧杯底部的压强不变。
故,正确答案是D。
【答案】D。
【考点】浮力、物体沉浮的条件、液体的压强。
4.(2017·哈尔滨)在水中,鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示,下列说法正确的是( )。
A.水对石头的压强比对木头的小; B.木头受到的浮力大于它自身的重力;
C.鱼受到的浮力等于它排开水的重力;D.石头受到的浮力等于它自身的重力
【解析】A.水对石头的压强比对木头的小;此说法错误。木头漂浮在水面,石头沉入水底,由液体压强可知,水对石头的压强大于水对木头的压强。
B.木头受到的浮力大于它自身的重力;此说法错误。木头漂浮在水面,说明木头受到的重力等于它受到的浮力。
C.鱼受到的浮力等于它排开水的重力;此说法正确。物体受到的浮力等于它所排开液体的重力。
D.石头受到的浮力等于它自身的重力;此说法错误。石头的密度大于水的密度,石头受到的浮力等于和它体积相等的水受到的重力。
【答案】C。
【考点】液体压强、浮力。
5.(2017·泰安)有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有的体积露出液面,溢出液体的质量是50g,已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,下列计算正确的是( )。
①小球的质量是40g;②小球的体积是50cm3;③液体的密度是1.1×103kg/m3;④小球的密度是0.9×103kg/m3。
A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有②④正确 D.只有①③正确
【解析】根据题意可求得小球的体积,
小球的体积等于小球放入甲溢水杯溢出酒精的体积:。
小球放入乙溢水杯中后,漂浮在液体上,说明小球密度小于液体密度;液体溢出的质量为50g,液体溢出的体积是小球排开液体的体积,故为:,
所以,乙溢水杯中液体的密度为:。
小球受到的重力等于乙溢水杯溢出的液体的重量,即为:
,故小球质量为:
,
小球密度:。
正确的是②和③。此题在答案是B。
【答案】B。
【考点】浮力、阿基米德原理、密度。
6.(2017·呼和浩特)(多选)将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中,静止后有72g浓盐水溢出;若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,靜止后有64g煤油溢出(浓盐水密度为1.2×103kg/m3,煤油密度为0.8×103kg/m3、水银密度为13.6×103kg/m3),则( )。
A.该物体前后两次所受浮力之比为9:8;
B.该物体前后两次排开液体体积之比为4:3;
C.该物体的密度为0.9×103kg/m3;
D.若将该物体分别浸没在水银和纯水中,则除重力和浮力外还需施加第三个力方能静止,静止时这个物体在这两种液体中受到的第三个力分别是F1和F2,则F1和F2大小之比为127
【解析】(1)物体在液体中受到的浮力等于其排开液体的重量,两次浮力之比也等于其排开液体质量比;浮力比:72:64=9:8。
(2)由公式:可以得到,其体积比:。
(3)物体受到的重力为:,故其质量为0.072kg,即72g;
它排开煤油的体积为:;
密度为:。
(4)物体在水银和水中都漂浮液面上,如果让其完全浸入液体中,需要外加一个压力。物体完全浸没水银中受到的浮力:,物体受到的重力为,所加外力为:10.88N-0.72N=10.12N。
物体完全浸没在水中受到的浮力:,所加外力为:0.8N-0.72N=0.08N。
故所加外力之比为:10.12:0.08=126.5。
由此可知,正确选项是AC。
【答案】AC。
【考点】浮力的计算、阿基米德原理。
7.(2017·河南)(多选)如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平;两种情况相比,下列判断正确的是( )。
A.木块受到的浮力一样大;
B.木块在甲液体中受的浮力较大;
C.甲液体对容器底部的压强较大;
D.盛甲液体的容器对桌面的压强较小
【解析】由图可知,甲图物体悬浮,乙图物体漂浮,说明甲容器液体密度小于乙容器液体密度;但木块静止在两种液体里,故其受到的浮力相同。两容器液面相平,乙容器液体密度大,故乙容器底部压强大。同时也证明了乙容器对桌面的压强大于甲容器对桌面的压强。
所以,正确说法是AD,此题答案是AD。
【答案】AD。
【考点】液体压强、阿基米德原理。
8.(2017·菏泽)小美用手把一个重为0.4N,体积是2.7×10-5m3的玩具球完全浸没到水中,玩具球受到的浮力是 N,放手后玩具球将 (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【解析】物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,由此可求得,玩具球完全浸没在水中受到的浮力为:,
由于玩具球自身受到的重力是0.4N,大于完全浸没水中受到的浮力,故玩具球要下沉。
【答案】0.27、下沉。
【考点】浮力的计算。
9.(2017·绥化)有一体积为0.2m3的铁块,将它完全浸没在水池中,此时水的深度为1m,则铁块受到的浮力是 N,水对池底的压强是 Pa。
【解析】物体完全浸没在水中受到的浮力为:
,
液体的压强为:。
【答案】2000、1×104。
【考点】浮力的计算、液体压强计算。
10.(2017·广州)某比赛、两选手分别用六根完全相同的长方体木条搭建了甲、乙两木筏.如图1所示,两木筏静止在水面。
(1)以点代替木筏,在方框内(图2)画出甲木筏的受力示意图。
(2)甲木筏的质量为100kg,底面积为2m2,求甲木筏浸入水中的深度。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(3)甲木筏所受浮力 乙木筏所受浮力(选填“>”“=”“<”),写出你的分析过程。
图1 图2
【解析】根据浮力的概念和阿基米德原理,此题不难解答。
【答案】(1)受力图如图。
(2),因为漂浮,所以;根据阿基米德原理可知可得:
(3)甲木筏所受浮力等于乙木筏所受浮力;因为甲、乙都处于漂浮状态,所以,;又因为,所以。
【考点】力的示意图、浮力及其计算、阿基米德原理。
11.(2017 无锡)同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素。(g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
(1)为了测出塑料瓶的体积,进行如下操作:
①把天平放在水平桌面上,调节天平平衡,在左盘中放入盛有适量水的烧杯,通过増减砝码和移动游码使天平再次平衡,所加砝码和游码的位置如图甲所示,烧杯和水的总质量为 。
②在空塑料瓶中装入适量细沙,拧紧瓶盖,在瓶颈系一细绳,手拿细绳将塑料瓶完全浸没于烧杯的水中(瓶没有接触烧杯,水未溢出),通过増减祛码和移动游码使天平再次获得平衡,所用砝码总质量和游码所示质量之和为167g,塑料瓶的体积是 cm3。
(2)同学们根据生活经验提出了如下三种猜想,并举出了相应的实例
猜想一,浮力的大小与物体的密度有关,实例:铁块可以在水中下沉,木头可以浮在水面上;
猜想二,浮力的大小与液体的密度有关,实例:鸡蛋可以在水中下沉,在盐水中可以浮起来;
猜想三,浮力的大小与浸入液体的深度有关,实例:在游泳池里,人越往下蹲感觉到水向上托自己的力越大;
为了验证以上猜想是否正确,同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究,实验过程如图乙所示。
①根据实验步骤d和 (填序号),可以确定猜想二是正确的;
②根据实验步骤c和d可以验证猜想三是 (选填“正确”或“错误”);对该猜想对应的实例,合理的解释是 。
③要验证猜想一是否正确,可以在塑料瓶中 后再进行探究。
④同学们讨论认为,猜想一和猜想二中的实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关,要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时,物体的密度应小于 g/cm3(计算结果保留1位小数)。
【解析】(1)①质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;②根据①②可求得塑料瓶排开水的质量,然后可求得塑料瓶排开水的体积,由于塑料瓶浸没,所以V排=V塑料瓶。
(2)①弹簧测力计示数的减小等于物体在液体中受到的浮力;重力与浮力比较大小可判断出是否下沉;二图比较可得浮力与液体密度的关系。
②比较acd得出两次浮力的大小关系,研究浮力大小与浸入液体的深度有无关系时,应控制其它的因素相同,只改变浸入液体的深度;根据猜想3举出一个物体浸入液体的深度不同的生活中的实例即可。
③在塑料瓶中添加一些细砂可以改变塑料瓶整体的密度。
④根据阿基米德原理可以求出雁水电密度。
解答如下:(1)①烧杯和水的总质量为:m=100g+20g+10g+3g=133g;②由①②步骤可知,塑料瓶排开水的质量m排水=167g﹣133g=34g,
由ρ=可得,,因为铁块浸没,所以,
由C、D可知,铁块排开液体的质量m排液=m3﹣m4,因为铁块浸没,所以V铁=V排水=V排液。
(2)①物体浸没水中受到的浮力F浮=0.4N﹣0.06N=0.34N;物体浸没在盐水中受到的浮力F浮=0.4N﹣0.02N=0.38N;因为,浮力不相等,而物体所处的深度和浸没的体积相同,则是液体的种类(密度)不同的引起的,说明浮力的大小与液体的密度有关,根据实验d、e可以确定猜想二是正确的。
②物体在c、d中(排开液体的密度相同,都是水)中受到的浮力相同,而排开液体的体积都等于物体的体积,但物体所处的深度不同,故得出:物体浸在同种液体中,所受浮力大小与浸入液体的深度无关.根据实验步骤c和d可以验证猜想三是错误的。
对该猜想对应的实例,合理的解释是:在游泳池里,人越往下蹲排开水的体积越大,人受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
③要验证猜想一是否正确,即浮力的大小与物体的密度有关,根据控制变量法要改变物体的密度,在物体体积不变时,在塑料瓶中添加一些细砂可以改变塑料瓶整体的密度;
④由a、c两图知,物体浸没在水中所受浮力:F浮=G﹣F′=0.4N﹣0.06N=0.34N;
物体浸没在盐水中受到的浮力F浮′=0.4N﹣0.02N=0.38N;
由阿基米德原理可得:F浮=ρ水gV排=0.34N-(Ⅰ),F浮′=ρ盐水gV排=0.38N-(Ⅱ)
浸没时V排相等,由(Ⅰ)(Ⅱ)可得盐水的密度:
物体的浮与沉与密度有关,要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时,物体的密度应小于1.1g/cm3。
故答案为:(1)①133;②34;①e;②错误;在游泳池里,人越往下蹲排开水的体积越大,人受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关;③添加一些细砂;④1.1。
【答案】(1)①133;②34;①e;②错误;在游泳池里,人越往下蹲排开水的体积越大,人受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关;③添加一些细砂;④1.1。
【考点】探究浮力大小的实验。
12.(2017·杭州)小金学了浮力的知识后,想制造一台浮力杆,他将一段密度为0.5×103千克/米3,粗细均匀的木料,先进行不吸水处理,再将其竖立水中,如图所示,这段木料长为40厘米,横截面积为0.1米2,其上表面可以作为秤盘(g=10牛/千克),问:
(1)质量为0的刻度线的位置在哪里?
(2)距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少?
【解析】利用浮力计算方法,结合所学质量、密度的概念,即可解答此题。
【答案】解:(1)木料的体积为:,由公式得到木料质量为:;
木料处于漂浮状态,浮力等于木料多受重力,即:,木料排开水的体积为:
没入水的高度为:,故弹簧测力计的0刻度线为0.2m。
(2)距离上表面10cm时,弹簧测力计的浮力为:
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