分析 (1)将木块B放入该液体中时漂浮,根据阿基米德原理和密度公式、重力公式得出等式得出B物体的密度和液体密度之间的关系;
将木块B放入该液体中静止后木块仍漂浮,再根据阿基米德原理和密度公式、重力公式得出等式结合两者的体积关系求出物体A的密度和液体密度之间的关系,利用称重法表示出物体A浸没在该液体中时的浮力即可求出金属块A的密度;
(2)再由阿基米德原理、密度、公式计算A的浮力、重力、B的浮力等.
解答 解:
将木块B放入该液体中时漂浮,
由F浮=ρgV排和ρ=$\frac{m}{ρ}$、G=mg可得:
F浮=G木,即ρ液gVB(1-$\frac{7}{12}$)=ρBVBg
解得:ρB=$\frac{5}{12}$ρ液,
把金属块A放在木块B上面时,A、B漂浮,则
F浮′=GA+GB,
即ρ液gVB=ρAVAg+ρBVBg=ρAVAg+$\frac{5}{12}$ρ液VBg,
整理可得:ρ液VB=ρAVA+$\frac{5}{12}$ρ液VB,
已知:VA:VB=13:24,
所以ρ液VB=ρA×$\frac{13}{24}$VB+$\frac{5}{12}$ρ液VB,
解得:ρ液=$\frac{13}{14}$ρA,
金属块A挂在弹簧测力计下并浸没在该液体中静止时,弹簧测力计的示数为F,
根据称重法可得:
F浮A=GA-F,
即:F浮A=ρ液gVA=$\frac{13}{14}$ρA×gVA=ρAVAg-F,
解得:ρA=$\frac{14F}{Vg}$.
则ρ液=$\frac{13}{14}$ρA=$\frac{13}{14}$×$\frac{14F}{Vg}$=$\frac{13F}{Vg}$.
因此:
(1)金属块A浸没时受到的浮力:F浮A=ρ液gVA=$\frac{13}{14}$ρAgV=$\frac{13F}{Vg}$×gV=13F;
(2)金属块A的重力:GA=mAg=ρAVAg=$\frac{14F}{Vg}$×Vg=14F;
(3)木块漂浮时:G木=F浮=ρ液gVB(1-$\frac{7}{12}$)=$\frac{13F}{Vg}$×g×$\frac{24}{13}$V×(1-$\frac{7}{12}$)=10F;
(4)木块在图中浸没时受到的浮力:F浮′=GA+GB=14F+10F=24F;
(5)由以上分析可得整体受力为:
ρ液VBg=ρ液VAg+F+$\frac{5}{12}$ρ液VBg,即:$\frac{7}{12}$ρ液VBg=ρ液VAg+F;
因为VA:VB=13:24,
所以$\frac{7}{12}$ρ液×$\frac{24}{23}$VAg=ρ液VAg+F,
则F=$\frac{{ρ}_{液}gV}{13}$.
(6)金属块的密度为:ρA=$\frac{{m}_{A}}{V}$=$\frac{14F}{Vg}$.
点评 本题考查了密度的计算,涉及到阿基米德原理、物体浮沉条件和重力公式,根据浮沉条件得出AB密度和液体密度之间的关系是关键.
科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 2.4A | B. | 0.9A | C. | 0.4A | D. | 0.15A |
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A. | 电压为160V时,通过灯L1的电流较大 | |
B. | 当电压为100V时,灯L1的实际功率为20W | |
C. | 两灯串联发光时,灯L1的功率较小 | |
D. | 由图象可知同一灯泡两端的电压与通过它的电流成正比 |
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