资源描述
例1质量为79g的铁块,密度是7.9g/cm3,这个铁块的质量是多少?重多少?将这个铁块浸没于水中,排开水的质量是多少?所受浮力是多少?(g取10N/kg)
解析:这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力的公式的区别.
已知:m=79g=0.079kg 铁=7.9g/cm3
求:m铁、G铁、m排、F浮
解 m铁=0.079kg
G铁=m铁g=0.079kg×10N/kg=0.79N
V排=V铁===10 cm3
m排=液V排=1g/cm3×10 cm3=10g=0.01kg
F浮=m排g=0.01kg×10N/kg=0.1N
例2将重为4.5N、体积为0.5dm3的铜球浸没在水后放手,铜球静止后所受的浮力是________N.
解析:此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定”,即铜球静止时是漂浮于水面,还是沉于水中.有的学生拿到题后,就认定V排=0.5 dm3,然后根据F浮=液gV排,求出浮力F浮=4.9N.当题目未说明铜球静止时处于什么状态,要判定物体的状态.求出浮力F浮=4.9N大于G=4.5N,物体会上浮,最终漂浮,所以铜球静止后所受的浮力是4.5N.
例3 如图中,容器内装有水,在液面上浮着一块冰,问:冰在水中熔化后,水面如何变化?
解析:这道题可以用计算的方法来判断,关键是比较两个体积,一是冰熔化前,排开水的体积V排,一个是冰熔化成水后,水的体积V水.求出这两个体积,再进行比较,就可得出结论.
解 如图冰在水中,熔化前处于漂浮状态.
F浮=G冰
水g V排=m冰g
V排=
冰熔化成水后,质量不变:m水=m冰
求得:V水==
比较①和②,V水=V排
也就是冰熔化后体积变小了,恰好占据了原来冰熔化前在水中的体积.所以,冰在水中熔化后液面不变。
练习:
一、填空题
1.浮力产生的原因是_________________,物体所受浮力的大小等于______________。
2.放在水中的木块正在上浮,在它露出水面之前受到的浮力______。它在水中下沉时受到的浮力__________。露出水面以后受到的浮力______。(填“变大”,“变小”或不变)
3.质量为5.4千克的铝块放入水中,在从水面下沉时,它受到的浮力为____牛顿。(铝=2.7X103㎏/m3)
4.浮力的大小由_________和_________来决定,与物体的密度__关,与物体的体积__关,与物体浸在液体中的深度__关。
5.物体的沉浮条件是:______在液体里的物体,如果_________时物体上浮,如果当_________时物体下沉,如果__________时物体停在液体中的任何位置。
6.密度为0.4×10㎏/m3,体积为0.5dm的木块浸没在水中时受到的浮力是_____牛顿,浮在水面上受到的浮力是______牛顿。(g=10牛/千克)
7.金属块重10牛顿,挂在弹簧秤上,当它全部放在水中时,弹簧秤的读数为8牛顿,如图12—1所示,此时金属块受到的浮力是_____牛顿。如金属块有一半体积露出水面,弹簧秤上的读数应该_____牛顿。如果把金属块全部浸没在酒精中,金属块受到的浮力是____牛顿。
8.一个体积为1000㎝的冰放在水中,这块冰将有___㎝体积露出水面。如果冰在水里溶解,那么水面的高度将___。
9.如图12—2所示三个体积相同的实心球体在液体中静止,那么__球所受到的浮力最小,___球所受到的浮力最大,与液体密度相同的是___球,三球中密度最小的是___球。
10.小红利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水(ρ水已知)测石块密度的过程如下,完成的②步骤及③的表达式。
①用细绳拴住石块,并用弹簧测力计测出石块重为G;
图13-29
② ;
③计算石块密度的表达式为:ρ石块= (已知:F浮=G排=ρ液gV排)
11.如图13-29所示,一个质量为3kg的小球,悬浮在斜面上盛水的杯中。
试用力的示意图画出小球所受到的浮力和重力。
12. 某同学通过实验来研究影响浮力大小的因素,做了如图13-31所示的一系列实验。
(1)对比分析甲、乙、丙三次实验,得出的结论是: ; 对比分析甲、丙、丁三次实验,得出的结论是: ;对比分析甲、丁、戊三次实验,得出的结论是: ;
(2)综合分析和归纳上述实验,得到的较为完整的结论是: __________________
图13-31
二、选择题
1.关于浮力的说法,正确的是: [ ]
A.体积相同木块和铁块,全部浸没在水中,木块上升是因为所受的浮力大,铁块下沉是所受的浮力小
B.同一物体在液体内部沉没的越深,所受到的浮力一定越大
C.同一物体全部浸没在不同种液体中时,它所受到的浮力相等
D.浮力只与物体排开液体的体积和液体的密度有关
2.实心的铜球和铝球,它们的质量相同,如果把它们全部按入水银里,静止不动,所用的向下的作用力 [ ]
A.铜球比铝球的大 B.铜球比铝球的小 C.两球的作用力一样大 D.难以判断
3.一块0℃的冰块浮在0℃的水中,它露出水面的体积是200dm3,则它在水下的体积为()
A 200dm3 B220dm3 C1800dm3 D无法判断
4.图12—3所示是阿基米德原理的验证过程的实验,从实验中可以验证的规律是: [ ]
A.浮力与物体的体积和形状及物体的重力三者有关
B.浮力与物体排开的液体受到的重力有关
C.浮力与物体自身的重力也有关D.与物体在液体中的深度有关,因为液体对物体产生的力是由压力差所造成的
5. 水面上漂浮一块木块,进入水中的体积是V,受到的浮力为F。如果在水中加入一些酒精,很快分布均匀,这时若木块仍浮于混合液中,则: [ ]
A.液体密度变小,因此木块所受的浮力将变小 B.木块浸入液体的体积变大,但它所受的浮力不变
C.木块将不断下沉,因为浮力变小 D.木块因二力平衡,将保持不动
6. 一只装有货物密封的箱子,体积为1米,质量为800千克,从在河边行驶的汽车上落下,滚入河中,则箱子将:[ ]
A.浮在河水表面上,很易打捞 B.箱子将沉于河底,打捞困难
C.箱子浮于水下,只要打捞艇潜入水中即可捞出 D.箱子的比重不知,打捞方法难以确定
7. 甲、乙、丙三个完全相同的小球,分别投入三种不同的液体中,静止后,甲漂浮,乙悬浮,并沉底,如图13-24所示,它们所受浮力分别是F甲、F乙、F丙,则其大小关系是 ( )
图13-26
A.F甲=F乙>F丙 B. F甲>F乙>F丙
C. F甲>F乙=F丙 D. F甲>F乙=F丙
三、计算题
1.边长2分米的立方体,它的密度为3×10千克/米,浸在水中,它的上表面离开水面20厘米,试用两种方法计算它所受的浮力。(g=10牛/千克)
2.有一玻璃球在空气中称其重力为4.41牛顿,在水中称其重力为2.94牛顿,石油中称其重力3.30牛顿,求玻璃球和石油的密度。
3.一空心铝球,其球重为2牛顿,它可停留在任何深度的水中,则其体积多大?(g=10牛/千克)
4.一个木块,浮在水面上露出的体积是总体积的1/5,在另一种液体上漂浮时,有1/3露出液面,则木块和后一种液体的密度各是多少?
5.上周学校购买了一批水龙头,据商家说其材料铜质的,实验室的老师组织九年级的一些同学通过实验来验证商家的说法。他们把一个水龙头用轻质细线捆好后挂在弹簧测力计上,在空气中测得它的重力为1.6N,再把这个水龙头浸没在水中,如图14所示,这时弹簧测力计的读数为1.4N(ρ铜=8.9×103kg/m3, g=10N/kg)。
求:(1)每个水龙头的质量是多少?
(2)这个水龙头浸没在水中时所受到的浮力有多大?
(3)这批水龙头的密度是多少?商家的说法是否正确?
6.在某淡水湖进行科考的一小型科研潜水艇总体积为20m3,艇内两侧有水舱,潜水艇截面如图所示,潜水艇通过向水舱内充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。(湖水的密度为,1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)水舱未充湖水时,潜水艇总重量为1.6×105N,此时,漂浮在湖面的潜水艇排开湖水的体积是多少?
(2)为使潜水艇完全潜入湖水中,至少应向水舱充入多少重量的湖水?
(3)湖深处50m,湖水产生的压强是多大?
展开阅读全文