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学习了浮力知识后,几乎所有的同学对木块一定能浮在水面上深信不疑,唯独小峰同学对此还有疑问.经过一番争论后,他找来一些器材做起了实验…
(1)他将一个边长为10cm、密度为0.6×103kg/m3的正方体木块放入水槽中,然后加入5cm深的水.请你通过计算,判断木块是否能浮起来.
(2)继续向水槽内加水,直至水深为10cm.此时木块能浮在水面上吗?为什么?这时水对槽底的压强有多大?
【答案】分析:(1)根据物体的浮沉条件,FgV求出浮力,根据木块的密度和体积求出木块的重力,然后比较即可,若浮力大于重力,则漂浮.
(2)继续向水槽内加水,利用木漂浮时 F=G,求出浸入水的体积,然后可求出浸入水的深度h,将h与10cm比较即可,若小于10cm,则能漂浮,否则不能;再根据液体压强公式p=ρgh即可求出水对槽底的压强.
解答:解:(1)已知正方体木块边长为10cm,则其体积为V=10cm×10cm×10cm=1×10-3 m3
当加入5cm深的水时,V=10cm×10cm×5cm=500cm3=5×10-4m3
则 FgV=1000kg/m3×5×10-4m3×9.8N/kg=4.9N,
G=mg=ρgV=0.6×103kg/m3×9.8N/kg×1×10-3 m3=5.88N,
因为F<G,所以不是漂浮.
答:此时木块不能浮起来.
(2)如果木漂浮时 F=G,则 ρgVgV,
则V==6×10 -4 m 3=600cm3
则浸入水的深度h为=6cm,
因为10cm>6cm,所以此时木块能浮在水面上.
 这时水对槽底的压强P=ρgh=0.1m×1000kg/m3×10N/kg=1000pa.
答:水深为10cm时木块最后漂浮在水面上,对槽底的压强为1000Pa.
点评:此题涉及到阿基米德原理,液体压强的计算,物体的浮沉条件及其应用等知识点,综合性较强,而且有一定的拔高难度,此题的关键是学生明确因为水的深度不够,造成排开水的重力小于木块的重力,所以木块不能漂浮在水面上.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

(2006?辽宁)赵刚同学特别爱吃“富士”苹果,有时切块吃,有时榨汁喝,学习了浮力的知识后,他很想知道苹果放入苹果汁中的情况将会是怎样的?于是他和几个同学一起用小刀将大苹果切成一个长方形的苹果块,然后再把它放入榨好的大半杯苹果汁中.

(1)猜一猜,苹果块会处于什么状态?李琳的猜想是:苹果块可能悬浮在果汁中.你的猜想是:
苹果可能沉入杯底
苹果可能沉入杯底

(2)为了验证你的猜想是否正确,同学们设计了两种验证方案.
①下图是第一种方案中的一个步骤,请你根据图中提供的数据得出苹果块的质量m=
27.2
27.2
g,苹果汁的体积V=
60
60
cm3
②第二种设计方案是:
第一步:他们先测出了苹果汁的密度.
第二步:再测苹果块的密度.
请你选用下面的器材帮他们测出苹果块的密度,写出所选用的器材和测量方法.
供选用的器材有:①长刻度尺;②三角板;③几个钩码(已知质量);④量筒;⑤小刀;⑥足量的水;⑦细线.
所选器材(写出序号):
②④⑤⑥
②④⑤⑥

测量方法:
(1)在量筒内装一定体积的水v1,用小刀将长方形苹果挖成苹果小船,放入装水的量筒中,使其漂浮,读出体积v2,则苹果小船排开水的体积为v=v2-v1
(2)利用阿基米德原理求苹果受到的浮力,根据漂浮条件求苹果小船的重,再利用重力公式求苹果小船的质量;
用三角板将苹果小船按入水中,读出水的体积v3,则苹果小船的体积v=v3-v1
(3)利用密度公式求苹果的密度.
(1)在量筒内装一定体积的水v1,用小刀将长方形苹果挖成苹果小船,放入装水的量筒中,使其漂浮,读出体积v2,则苹果小船排开水的体积为v=v2-v1
(2)利用阿基米德原理求苹果受到的浮力,根据漂浮条件求苹果小船的重,再利用重力公式求苹果小船的质量;
用三角板将苹果小船按入水中,读出水的体积v3,则苹果小船的体积v=v3-v1
(3)利用密度公式求苹果的密度.

第三步:分析论证(说明你是怎样验证猜想的):
如果苹果的密度大于苹果汁的密度大小,猜想正确,否则不正确
如果苹果的密度大于苹果汁的密度大小,猜想正确,否则不正确

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

小张同学喜欢吃“富士”苹果,有时切块吃,有时榨汁喝,学习了浮力的知识后,他很想知道苹果放入苹果汁中的情况将会是怎样的?于是他和几个同学一起用小刀将大苹果切成一个长方形的苹果块,然后再把它放入榨好的大半杯苹果汁中.
(1)小张的猜想是:苹果块可能悬浮在苹果汁中.为了验证小张的猜想是否正确,设计两个不同的方案:方案一:用弹簧测力计测出苹果块浸没在苹果汁中的示数是否为零,从而验证猜想.其原理:
悬浮时,F=G
悬浮时,F=G

方案二:第一步:他们先测出了苹果汁的密度.
第二步:再测苹果块的密度.
第三步:比较两者的密度.
(2)下列是小张同学设计测量苹果汁密度的实验步骤,请你补充完成
1、用细线拴住一小石块,用弹簧测力计测出小石块的重为G
2、在量筒中装适量的苹果汁,记下液面的示数为V1
3、将小石块浸没在量筒的苹果汁中,记下此时弹簧测力计的示数F1并记下
此时液面的示数为V2
此时液面的示数为V2

4、计算出苹果汁的密度为ρ=
G-F1
(V2-V1)g
G-F1
(V2-V1)g

(3)请你选用下面的器材帮他们测出苹果块的密度,写出所选用的器材和测量方法.供选用的器材有:
A.弹簧测计力;B量筒;C.足量的水;D.细线;E小刀;F烧杯
所选器材(写出序号):
A、B、C、D
A、B、C、D

测量步骤及表达式:
1、用细线拴住苹果块,弹簧测力计测出重力G,
2、在量筒中装适量的水,记下液面示数V1
3、将苹果浸没量筒水中,记下此时液面的示数V2
4、利用ρ=
m
V
计算出苹果块的密度.
表达式为:ρ=
G
(V2-V1)g
1、用细线拴住苹果块,弹簧测力计测出重力G,
2、在量筒中装适量的水,记下液面示数V1
3、将苹果浸没量筒水中,记下此时液面的示数V2
4、利用ρ=
m
V
计算出苹果块的密度.
表达式为:ρ=
G
(V2-V1)g

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科目:初中物理 来源: 题型:

小明学习了浮力知识后,想利用一弹簧测力计和一铁块制作一个测定液体密度的仪器,如图所示.在以下推导或计算中g取10N/kg,铁的密度为7.9×103kg/m3
(1)首先,他称得此铁块的重力为7.9N,则该铁块的体积是
1×10-4
1×10-4
m3;然后,将金属块浸没在待测液体中,设此时弹簧测力计的示数为F,则待测液体的密度表达式为
7.9N-F
1.0×10-4m3×10N/kg
7.9N-F
1.0×10-4m3×10N/kg

小明依据此规律,在测力计右侧标注出了液体的密度值,做成了一支密度计.
(2)当利用该密度计测某液体密度时,指针在6.9N的位置,则该液体的密度为
1.0×103
1.0×103
kg/m3
(3)图中能正确反映液体的密度ρ与测力计示数F之间关系的是


(4)水银的密度是水的十几倍,利用该密度计能否测出水银的密度?

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

小明学习了浮力知识后,想利用一弹簧测力计和一铁块制作一个测定液体密度的仪器,如图所示.在以下推导或计算中g取10N/kg,铁的密度为7.9×103kg/m3
(1)首先,他称得此铁块的重力为7.9N,则该铁块的体积是______m3;然后,将金属块浸没在待测液体中,设此时弹簧测力计的示数为F,则待测液体的密度表达式为______;
小明依据此规律,在测力计右侧标注出了液体的密度值,做成了一支密度计.
(2)当利用该密度计测某液体密度时,指针在6.9N的位置,则该液体的密度为______kg/m3
(3)图中能正确反映液体的密度ρ与测力计示数F之间关系的是______.

(4)水银的密度是水的十几倍,利用该密度计能否测出水银的密度?

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科目:初中物理 来源:2012-2013学年宁夏中卫市海原县关庄中学八年级(下)期中物理试卷(解析版) 题型:解答题

小明学习了浮力知识后,想利用一弹簧测力计和一铁块制作一个测定液体密度的仪器,如图所示.在以下推导或计算中g取10N/kg,铁的密度为7.9×103kg/m3
(1)首先,他称得此铁块的重力为7.9N,则该铁块的体积是______m3;然后,将金属块浸没在待测液体中,设此时弹簧测力计的示数为F,则待测液体的密度表达式为______;
小明依据此规律,在测力计右侧标注出了液体的密度值,做成了一支密度计.
(2)当利用该密度计测某液体密度时,指针在6.9N的位置,则该液体的密度为______kg/m3
(3)图中能正确反映液体的密度ρ与测力计示数F之间关系的是______.

(4)水银的密度是水的十几倍,利用该密度计能否测出水银的密度?

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