内容发布更新时间 : 2024/11/13 5:32:12星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
个物体的质量之比.
图1—5—19
例27 (北京市中考试题)某人用绳子将一物体从水面下2m深处的地方匀速提到水面0.5m处的过程中,人对物体做功为54J.当将物体拉到有
1体积露出水面时,让其静止,5此时绳子对物体的拉力为40N.不计绳子的质量,忽略水的阻力,求物体的密度.(g取10N/kg)
参考答案
例1 D选项:同体积的铁块和木块,浸没于水中,V排相同,?水相同,F浮铁=F浮木,铁块和木块受的浮力一样大. 答案 D 注意:物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、自身的形状无关. 例2
解 m铁=0.079kg G铁=m铁g=0.079kg×10N/kg=0.79N V排=V铁=
m铁?铁=
379g=10 cm
7.8g/cm33
3
m排=?液gV排=1g/cm×10 cm=10g=0.01kg F浮=m0.1N
浮
g—0.01kg×10N/kg=
例3 解 可在求得浮力的基础上,得到整个球的体积,进一步求出实心部分体积,最后得到结果.
F浮=G—F=43N—33.2N=9.8N V排=
F浮?水g=
9.8N=1331.0?10kg/m?9.8N/kg×10m
浸没:V=V排=1×10m 球中所含铜的体积V铜=
—3
—33
3
m铜?铜3
=
G铜?铜g=
—3343N≈0.49×10m 331.0?10kg/m?9.8N/kgV空=V—V铜=1×10m—0.49×10m=0.51×10m
例4 由图来判断物体的状态:A、B漂浮,C悬浮.
由状态对物体进行受力分析: GA=F浮A,GB=F浮B,GC=F浮C.
比较A、B、C三个物体受的浮力 ∵ VA排<VB排<VC排,?液相同. 根据F浮=?液gV排,可知: F浮A<F浮B<F浮C, ∵ GA<GB<GC. 比较物体密度?= ?A<?B<?C
例5 精析 确定状态→受力分析→比较浮力→比较V排.
此题考查学生能否在判断状态的基础上,对问题进行分析,而不是急于用阿基米德原理去解题.
解 蜡块放入不同液体中,先判断蜡块处于静止时的状态. ∵ ?盐水
—3—33—33
mG= VgV>?水>?蜡>?酒精
∴ 蜡块在酒精中下沉,最后沉底;在水和盐水中最后处于漂浮状态. 设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为F1、F2和F3,蜡块重力为G.
对蜡块进行受力分析:F1<G,F2=G,F3=G.同一物体,重力G不变,所以F1<
F2=F3
根据阿基米德原理:V排= 酒精中:V排酒精=V物 水中:V排水=
F浮?液g
F2?水g
盐水中:V排排水=
F3
?盐水g
酒精 水 盐水 (a) (b) (c)
图1—5—2
∵ F2=F3,?水<? ∴ V排水>V排盐水 而V排酒精>V排水>V排盐水
把状态用图1—5—2大致表示出来.
答案 蜡块在酒精中受的浮力最小,排液体积最大;在水和盐水中受的浮力相等,排水体积大于排开盐水体积.
例6 精析 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 dm,然后根据F浮=?液gV排,求出浮力F浮=4.9N.
【分析】 当题目未说明铜球静止时处于什么状态,可以用下面两种方法判定物体的状态.
解法1 求出铜球的密度:?球=
3
盐水
mG4.5N=(g取10N/kg)?球=V球gV球10N/kg?0.5dm33
=0.9kg/dm=0.9kg/dm×10kg/m
这是一个空心铜球,且?球<?水,所以球静止后,将漂浮于水面,得F浮=G=4.5N. 解法2 求出铜球浸没在水中时受的浮力F浮=?液gV排=1×10kg/m×10N/kg×0.5×10m=5N. 答案 4.5N
-3
333
33
3
例7
精析 分析出金属块在酒精和水中的状态,是解决问题的关键. 解 ∵ ?金属
>?酒精
, ?金属
>?水
∴ 金属块在酒精和水中均下沉,完全浸没. V金属=V排水=V排酒精 由m排酒精=8g 得V排酒精=
m排酒精?酒精=
3
38g=10cm 30.8g/cm3
3
金属块在水中:V排水=V金属块=10cm m排水=?水V排水=1g/cm×10cm =10g 答案 C
在上面的解题中,好像我们并没有用阿基米德原理的公式F浮=G排.但实际上,因为
G排=m排液g,而其中m排液=?液V排,所以实质上还是利用了阿基米德原理分析了问题.
例8 解 判断此物体在水中和酒精中的状态 求出物体密度:?物=
3m45g==0.9g/cm V50cm3 ∵ ?物<?水,物体在水中漂浮. F水浮=G m排水g=m物g ∴ m排水=m物=45g 又∵ ?物<?酒精
,物体在酒精中沉底.
F酒精浮=? m排精浮=?酒精
V排g,浸没:V排=V=50cm
3
3
3
酒精
V排=0.8g/cm×50cm=40g
答案 溢出水的质量是45g,溢出酒精的质量是40g
有的同学对物体在液体中的状态不加判断,而是两问都利用V排=50cm进行求值.造成结果错误.V排=50 cm进行求解。造成结果错误. 例9
精析 结合浸没在水中物体的受力分析,考查学生对受力分析、合力等知识的掌握情况. 【分析】 绳子未断时,A物体受3个力:重力GA,拉力F,浮力F浮.3个力关系为:
3
3
GA+F=F浮,求得F浮=5N+3N=8N.绳子剪断后,物体只受重力和浮力,且浮力大于