题目列表(包括答案和解析)
7、一只密封的箱子体积是,质量是4千克,不慎落入水中,木箱在水中将( )
A.上浮 B.下沉 C.悬浮 D.无法判断 8、一木块放入盛满水的容器中,溢出水的质量是10克。若将它放入盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量是:()()( ) A.8克 B.10克 C.12.5克 D.无法确定
5、一个正方体木块漂浮在水面上,水上部分与水下部分体积比为3∶7,则这个木块的密度为 千克/米3。
6、把一个木块和一铁块捆在一起放入水中,恰能悬浮,已知,则铁块与木块的质量之比是 。
4、将铁块浸在水银中,它静止时浸在水银中的体积是总体积的 。()
3、某物体浸没在水中时,弹簧平的示数是它在空气中称时的4/5,则物体的密度等于 千克/米3。
2、质量相等的木块和冰块(
)漂浮在水中,木块受到的浮力 冰块受到的浮力,木块排开水的体积 冰排开受到的体积(填“大于”,“等于”“小于”)。
1、将一个物体挂在弹簧秤下,弹簧秤的示数是1.96牛,若把它浸没在水中时,弹簧秤的示数是1.47牛,则此物体的体积为 米3,物体的密度为 千克/米3。
代入(1)式
解法二:漂浮物体
∴
∴
即漂浮体静止时,被液面分成两部分,其中与物体整体之比为物体密度与液体密度之比,而且无论如何切割物体,因为物体密度均匀,密度不改变,那么剩余部分静止时,被液面分成两部分的体积比不变。
则本题中:
例6:一个实心小球分别被放入盛有足够多的水和酒精的容器中,小球受到的浮力分别为0.9牛和0.8牛,已知水和酒精的密度之比为5∶4,求小球的密度。
分析与解:
在通常求解浮力的题目中,物体浸在液体中的状态,无论是漂浮,悬浮还是沉底,都是已知的,而本题却未知,此题比较新颖和特殊,值得认真研究。
物块自由投入液体中时:(1);(2)。这一规律是计论“隐含物体”浮沉习题的基本出发点。
解法一:由物体自由投入液体中:,因
小球在酒精中沉底,即。又由题意:
两式解得:,可知小球在水中漂浮,则。
再由,代入公式,得
解法二:由题意:
两式解得:,又因物体投入液体中时,得,故小球在水中漂浮,,所以小球在酒精中沉底,即,再由。
[习题]:
2、浮力的计算
例1:体积相同的铁球、铝球和木块,浸在液体中的情况如图4所示,则比较它们受到的浮力:
A.铁球受到的浮力最大
B.铝球受到的浮力最大
C.木块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
分析与解:根据阿基米德原理可知,物体受到浮力的大小由两个因素决定,一是液体的密度,二是排开液体的体积。铁球 、铝块、木块浸在同一种液体中,相同,且它们的体积相同,全部浸没在液体中,因此它们排开液体的体积相等,所以铁球、铅块、木块受到的浮力一样大。
正确答案应为D。
说明:铁球、铝块、木块三个物体的密度不同,重力不同,形状不同,浸在液体中不同深度的地方,但却受到同样大小的浮力。说明浮力说明大小与组成物体的物质的密度,物体的重力、物体的形状及全浸物体在液体中的深度都无关。
例2:一个物体重为88.2牛,将其放入密度为千克/米3的液体中静止,受到的浮力为78.4牛,若此物体放入水中静止时,受到的浮力为 牛。
分析与解:判断物体有浮沉有两种方法:
(1)受力比较法:物体静止在水中,有三种情况,如果,可能漂浮或悬浮,如果,物体处于沉底静止状态。本题,静止在的液体中受到浮力则物体在此液体中沉底静止。
(2)密度比较法:计算出物体的密度,与水的密度相比较,确定其浮沉。
根据上个状态可计算
∴物体在水中静止时一定漂浮。
∴浮力与重力平衡,
例3:如图5所示,A、B两物体静止在水中,则:
A.两物体受到的浮力一定相等。
B.两物体受到的浮力不等,A物体受到的浮力大。
C.两物体的密度不等,B物体的密度大。
D.两物体的重力不等,B物体的重力大。
分析与解:两个物体静止在水中,其中A物体漂浮,B物体悬浮。则它们受到的浮力都与其重力相等。但题目中没有提供它们重力是否相等的条件,因而就不能从比较物体受到的浮力的大小。 题目中也没说明,A、B两个物体体积大小的情况,因而就不能根据来比较物体受到的浮力,也就不能推断出重力的大小。A、B、D三个选项都是错误的。
本题的正确答案应是C,这是利用物体的密度与液体的密度相比较得出的。
A物体漂浮:;B物体悬浮:。
液体的密度相同。
说明:由于漂浮和悬浮物体在液体中受到的浮力都等于它们受到的重力,所以常常将这两种情况混淆。因而在分析问题时,不但要注意抓住这两类现象的相同点。同时还要特别注意抓住它们之间的不同点,这正是解题的关键。漂浮物体。而悬浮的物体,。
例4:弹簧平下挂一金属块,当金属块浸没在水中时,弹簧秤的示数是29.4牛,这个金属块所受的重力是多少?(已知金属的密度为7.0×103千克/米3)。
分析与解:浮力问题的一般解题步骤:
(1)通过审题明确研究对象,确定它所处的状态。若物体浸没在液体中,;若物体浮在液面上,,因此。
(2)分析研究对象的受力情况,画出力的示意图,在图中标出已知力的符号、量值和未知力的符号。
(3)根据力的平衡原理列方程,代入公式、数值,进行计算,得出结果。
例题中弹簧秤下面挂着的金属是研究对象。当金属块浸没在水中时,受到浮力、拉力、重力的作用。其受力示意图如图6所示。
将公式、数值代入
已知,就可推导计算金属块的重力。
例5:一木块浮在水面上,露出水面的体积为32厘米3,把露出水面的部分截去后,原水下部分又有24厘米3体积露出水面,求:(1)木块的体积。(2)木块的密度。
分析与解:
审题确定研究对象所处状态,画出状态图分析研究对象受力情况画出示意图。
解法一:
木块被截前后受力分别如图7(甲)(乙)所示。
其中(甲)图中
,(乙)图中,
(甲)图中
(乙)图中
代入公式展开
1、必须弄清楚的一些概念
(1)物重G与弹簧秤的示数
弹簧秤的示数显示了,物体拉弹簧的力,或弹簧拉物体的力的大小,和是一对作用力和反作用力。在浮力问题中通常弹簧的示数,就给出了。如图2,物体在空气中静止,与二力平衡。如果物体浸在液体中静止,、、G三力平衡,此时。
(2)物重G与物体排开的液重
当物体完全浸没,。
(3)浸在(浸入)与浸没(没入)
浸在(浸入)是指物体一部分在液体中,或物体全部在液体中的两种情况。
浸没(没入)是指物体全部在液体中的一种情况。
(4)上浮、漂浮、悬浮
物体只受重力和浮力作用下,如果物体向上运动的状态叫做上浮;如果,物体静止在液面上的状态叫做漂浮,如果物体没入液体中静止叫做悬浮。
(5)物体的密度与液体的密度。
(6)物体的体积,物体排开液体的体积,物体露出液面的体积。
如图3所示,物体漂浮在液面上,是物体的体积,是物体浸入液体中的体积,是物体露出液面的体积。所以=+。
2、潜水艇、气球、飞艇
潜水艇、气球、飞艇共同一处是可以上浮、下沉、悬浮,不同之处只是控制的方法不同。
潜水艇是利用改变自重,实现它的上浮和下潜。气球和飞艇的升空和下降,主要是靠改变它们所受浮力来实现的。
[典型应用]:
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