内容发布更新时间 : 2024/12/23 9:47:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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（a） （b）
图1—5—11
求：（1）木块A的密度．
（2）若将B放入水中，如图（b）所示，求水对容器底部压强的变化．
已知：S＝400cm＝0.04m，A边长a＝10cm＝0.1m，?B＝6×10kg/m，mB＝0.6kg 求：（1）pA；（2）△p． 解 （1）VB＝
2
2
3
2
mB?B＝
－330.6kg＝0.1×10m 336?10kg/m 图（a）A、B共同悬浮：F浮A＋F浮B＝GA＋GB 公式展开：?水g（VA＋VB）＝?水gVA＋mBg 其中VA＝（0.1m）＝1×10m
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－3
3
?A＝
?水VA??水VB?mBVA
代入数据：
1?103kg/m3?10?3m3?103kg/m3?0.1?10?3m3?0.6kg ?A＝
10?3m3 ?A＝0.5×10kg/m
（2）B放入水中后，A漂浮，有一部分体积露出水面，造成液面下降． A漂浮：F浮A＝GA ?水gVA排＝?AgVA
3
3
?AVA0.5?105kg/m3?10?3m3 VA排＝＝
?水1?103kg/m3 ＝0.5×10m
－3
3
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液面下降△h＝
△VVA?VA排＝
SS1?10?3m3?0.5?10?3m3 ＝＝0.0125m 20.04m 液面下降△p＝?水g△h＝1.0×10kg/m×10N/kg×0.0125m＝125Pa． 答案 A物体密度为0.5×10kg/m．液体对容器底压强减少了125Pa．
例19 （北京市中考试题）在水平桌面上竖直放置一个底面积为S的圆柱形容器，内装密度为?1的液体．将挂在弹簧测力计下体积为V的金属浸没在该液体中（液体未溢出）．物体静止时，弹簧测力计示数为F；撤去弹簧测力计，球下沉并静止于容器底部，此时液体对容器底的压力为容器底对金属球的支持力的n倍．
求（1）金属球的密度；（2）圆柱形容器内液体的质量．
精析 当题目给出的各量用字母表示时，如果各量没用单位，则结果也不必加单位．过程分析方法仍从受力分析入手．
解 （1）金属球浸没在液体中静止时 F浮＋F＝G
?1gV＋F＝?gV（?为金属密度）
3
33
3
?＝?1＋
F gV（2）解法1 如图1—5—12，球沉底后受力方程如下：
图1—5—12
F浮＋F＝G（N为支持力） N＝G－F浮＝F
液体对容器底的压力F′＝nF
F′＝m液g＋?1gV
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m液＝
F?nF－?1V＝＝?1V gB F′＝pS＝?1gV＝nF ?1g（V液＋V）＝nF ?1gV液＋?1gV＝nF m液＝
nF－?1V B 答案 金属球密度为?1＋
FnF，容器中液体质量m液＝－?1V． gVB例20 如图1—5—13（a），在天平左盘放一杯水，右盘放砝码，使天平平衡．
（a） （b）
图1—5—13
（1）将一质量为27g的铝块（?铝＝2.7g/m）放入左盘水中，水不溢出，天平还能平衡吗？
（2）将铝块如图1—5—13（b）方式放入左盘中，天平还能平衡吗？
解 （1）因为?铝＞?水，放入容器中，铝块将沉底，容器底部增加的压力就是铝块重力．
天平此时不平衡，左盘下沉，右盘增加27g砝码，可使天平再次平衡．
（2）铝块浸没于水中，但未沉底，此时容器中液面升高△h，容器底部增加的压力△F＝?水g△h·S＝?水gV铝＝F浮． 铝块体积，V积＝
3m27g＝＝10cm 3?铝2.7g/cm3
3
3
铝块排开水质量：m排＝?水V铝＝1g/cm×10cm＝10g
天平不平衡，左盘下沉．右盘再放10g砝码，可使天平再次平衡．
例21 如图1—5—14中，容器内分别装有水和盐水，在液面上浮着一块冰，问：（1）精品文档
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冰在水中熔化后，水面如何变化?（2）冰在盐水中熔化后，液面如何变化?
（a） （b）
图1—5—14
精析 这道题可以用计算的方法来判断，关键是比较两个体积，一是冰熔化前，排开水的体积V排，一个是冰熔化成水后，水的体积V水．求出这两个体积，再进行比较，就可得出结论．
解 （1）如图l—5—14（a）冰在水中，熔化前处于漂浮状态． F浮＝G冰 ?水g V排＝m冰g V排＝
m冰?冰
冰熔化成水后，质量不变：m水＝m冰 求得：V水＝
m冰?水＝
m冰?水
比较①和②，V水＝V排
也就是冰熔化后体积变小了，恰好占据了原来冰熔化前在水中的体积． 所以，冰在水中熔化后液面不变
（2）冰在盐水中：冰熔化前处于漂浮，如图1—3—14（b），则 F盐浮＝G冰 ?盐水g V排盐＝m冰g V排盐＝
m冰?盐水 ①
冰熔化成水后，质量不变，推导与问题（1）相同． V水＝
m冰?水 ②
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比较①和②，因为?水＝?盐水 ∴ V水＝V排排
也就是冰熔化后占据的体积要大于原来冰熔化前在盐水中的体 所以，冰在盐水中熔化后液面上升了．
答案 （1）冰在水中熔化后液面不变．（2）冰在盐水中熔化后液面上升．
思考 冰放在密度小于冰的液体中，静止后处于什么状态，熔化后，液面又如何变化? 例22 （北京市中考试题）如图1—5—15 （a），在一个较大的容器中盛有水，水中放有一个木块，木块上面放有物体A，此时木块漂浮；如果将A从木块上拿下，并放入水中，当木块和A都静止时（水未溢出），下面说法正确的是 （ ）
（a） （b）
图1—5—15
A．当A的密度小于水的密度时，容器中水面上升 B．当A的密度大于水的密度时，容器中水面下降 C．当A的密度等于水的密度时，容器中水面下降
D．当A的密度大于水的密度时，将A拿下后悬挂在木块下面，如图1—3—15（b），容器中水面不变
解 A在木块上面，A和木块漂浮，则 F浮＝G水＋GA V排＝
F浮?水g＝
G水?GA?水g
A从木块上拿下后，若?A＝?水，则A和木块均漂浮在水面，A和木块共同排开水的体积为
VA排＋V木排＝
F浮A?水g＋
F浮木?水g＝
GA?G木?水g
比较②和①，②＝① 精品文档