來源:網(wǎng)絡資源 2023-02-08 15:59:05
漂浮體
例1
一個木塊浮在水面上,它浸入水中的體積是總體積的四分之三;將這個木塊放在某種液體中,它也浮在液面上,并且露出液面的體積是總體積的五分之二。求:
(1)這個木塊的密度;
(2)液體的密度。
提示:
(1)利用木塊漂浮,F(xiàn)浮 = G物 ,
ρ水V排g=ρ物V物g ,
ρ物 = (3 / 4)ρ水= 0.75×103kg / m3 。
(2)利用F液浮 = F水浮 = G物 ,
∴ρ液V液排g =ρ水V水排g
∴ ρ液 = (5 / 4)ρ水= 1.25×103kg / m3 。
答案:
(1)木塊的密度是 0.75×103kg / m3。
(2)液體的密度是 1.25×103kg/m3 。
變式1
一木塊漂浮在水面上,它露出液面的體積是24cm3 。把木塊露出液面的體積切去,將剩余部分再放入水中,靜止時木塊又有18cm3的體積露出液面。這個木塊的密度是多大?
提示:
根據(jù)浮沉條件利用兩個等式F′=G+ G′,F(xiàn)浮=G展開解題。
答案:
ρ木=0.75×103kg/ m3 。
例2
邊長為1dm的正立方體木塊,漂浮在酒精液面上,有一半的體積露出液面,如圖甲所示,將木塊從底部去掉一部分,粘上體積相同的玻璃后,投入某種液體中,它仍漂浮,如圖乙所示,此時液體對它豎直向上的壓強為980Pa,酒精和玻璃的密度分別為ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ玻璃=2.4×103kg/m3,膠的質量和體積忽略不計,求:
(1)木塊的密度
(2)玻璃的質量
提示:
(1)F浮=G木
ρ木=0.4×103kg/ m3 。
(2)F浮′= G剩木+ G玻
ρ液gV排= ρ木gV排剩木+ ρ玻gV玻
P下S下= ρ木g(V木-V玻)+ ρ玻gV玻
m玻= ρ玻V玻
m玻=0.72kg
例3
歡歡利用小試管、螺母和細線制成一個“土密度計”,用如圖所示的方法測量液體的密度。“土密度計”在酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)中靜止時露出液面的高度為2cm; “土密度計”在水中靜止時露出液面的高度為3cm;“土密度計”在硫酸銅溶液中靜止時露出液面的高度為3.8cm。則此硫酸銅溶液的密度為________kg/m3。
提示:
利用F酒浮=F水浮 =F酸浮
答案:
1.25×108
2.浮體載物問題
(1)浮體上壓一物體;
(2)浮體下掛一物體;
(3)筒內載有物體。
方法:將整個裝置看作一個整體,按浮體處理。
注意:物體受到的浮力情況,弄清物體的排液體積。
例1
一木塊放在水中靜止時,有54cm3的體積露出水面,如圖1所示,F(xiàn)將一體積為20cm3的金屬塊放在木塊的上面,木塊恰好全部浸在水中,如圖2所示.求:金屬塊的密度。
分析:
涉及到有兩個狀態(tài)的浮體浮力題。
第一個狀態(tài)如圖1:以木塊為研究對象,木塊漂浮,F(xiàn)浮 = G木;
第二個狀態(tài)如圖2:以木塊和金屬塊整體為研究對象,漂浮在水面上,F(xiàn)浮’ = G木 +G金。
比較第二個狀態(tài)和第一個狀態(tài),即: ΔF浮= G金 ,代入浮力和重力公式后:ρ水 g ΔV排=ρ金 g V金
ΔV排=V露 ,則:ρ金=ρ水V露/V金=(5.4×10—5m3 ×1.0×103 Kg / m3 )/(2×10—5m3)=2.7×103 Kg / m3 。
例2
如圖所示,裝有石塊的小船浮在水面上時所受的浮力為F1 ,把石塊卸入水中后,石塊受到的浮力為F2 ,池底對石塊的支持力為N 。這時( )
A. 空船受到的浮力為F1—F2—N
B. 石塊受到的重力為F1—F2
C. 石塊受到的支持力N = F1—F2
D. 船排水體積減小了(N+F2)/ρ水g
答案:
A D
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