内容发布更新时间 : 2024/12/23 18:49:20星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
(2)液体的密度。
36.(2019?天津一模)一个底面积为2S0、足够高的柱形容器内装有一定量的水(水的密度为ρ0);一密度为ρ1(ρ1>ρ0)的实心物块挂在弹簧测力计下,物块高为3h0、底面积为S0.把物块缓慢进入容器水中,当它刚好与容器底接触时,物块浸在水中的深度为h0,如图所示,此时将弹簧测力计上方固定。现向容器中缓慢加水,直到弹簧测力计示数不再发生变化。已知在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到F0的拉力时伸长l0.请你计算:
(1)图中,弹簧测力计的示数; (2)至少加水的体积。
37.(2019?霍邱县一模)溢水槽和烧杯放在水平桌面上,溢水槽中原来的水平面刚好与溢水口相平,将边长为10cm的实心正方体木块轻轻放入水槽内,待木块静止时,从水槽中溢出了600g水。已知空烧杯的质量为200g,烧杯底面积100cm,求: (1)木块受到的浮力; (2)木块的密度;
(3)木块静止时,烧杯对水平桌面的压强。
2
38.(2019?全椒县模拟)如图所示,一个均匀的长方体物块在液体中静止时处于漂浮状态。已知它的底面积为S,下表面处受到液体的压强为P,请完成下列问题(计算结果均用题
第13页(共62页)
中所给的字母表示):
(1)求长方形物块受到的浮力F浮大小;
(2)若长方体物块静止时,露出液面的高度为h,液体密度为ρ,求长方体物块的密度ρ物;
(3)若要使该长方体恰好能完全浸没液体中保持静止状态,求要在其上底面施加的压力F的大小。
39.(2019?河北区一模)如图所示,足够大圆柱形空容器A放在水平桌面上。在容器A底部固定一轻质弹簧,弹簧原长为l0;弹簧上端连有底面积为S0、高为h0的小圆柱形容器B,制成容器B的材料密度为ρ0,它竖直压在弹簧上且不与A容器壁接触,此时弹簧的长度为l1.现往空容器A中缓慢加水,当弹簧的伸长量达到最大时,继续向容器A中加水,直至弹簧的变化量不再改变。已知:弹簧所受弹力F与其长度的变化量△l的关系式为F=k△l,k为已知常量;上述过程中弹簧始终在竖直方向伸缩,且始终在弹性限度内。请你计算并分析:(水的密度为ρ水,不计弹簧的体积) (1)小容器B的质量;
(2)向空容器A中缓慢加水,当弹簧的伸长量达到最大时,弹簧的伸长量。
(3)当继续向容器A中加水,直至弹簧的变化量不再改变时,弹簧处于伸长状态还是压缩状态或保持原长不变?
40.(2019?长春模拟)铜的密度为8.9×10kg/m,一个实心铜块的质量为1.78kg。 求:(1)铜块的体积。
(2)如果把这块铜块浸没在水中,静止后,铜块受到的浮力。
3
3
第14页(共62页)
参考答案与试题解析
1.(2019?临清市一模)如图所示,底面积为1×10m的塑料杯子放在水平面上,杯子质量不计,向杯中倒入300g的水,水深20cm:再轻轻放入质量为40g的木块,木块静止后漂浮,水面升高了4cm(水未溢出,已知:g取10N/kg)求此时: (1)木块受到的浮力为多少?排开水的体积为多少? (2)水对杯子底部的压强为多少?
(3)水对杯子底部的压力为多少?桌面受到的压力为多少?
﹣3
2
【分析】(1)由于木块漂浮,木块受到的浮力等于木块重力;再利用阿基米德原理F=ρ
水
浮
V排g求排开水的体积;
(2)求出水深,利用求p=ρgh求水对杯子底部的压强;
(3)求出了水对杯子底部的压强,再利用F=pS求水对杯子底部的压力;桌面受到的压力等于水和杯子的总重力。 【解答】解: (1)因为木块漂浮, 所以木块受到的浮力:
F浮=G木=mg=0.04kg×10N/kg=0.4N; 由F浮=ρV排=
水
V排g可得排开水的体积: =
=4×10m;
﹣5
3
(2)此时水对杯子底部的压强:
p=ρ水gh=1×10kg/m×10N/kg×(0.2m+0.04m)=2400Pa; (3)水对杯子底部的压力: F=pS=2400Pa×1×10m=2.4N; 杯子质量不计,则桌面受到的压力:
F′=G总=(m水+m木)g=(0.3kg+0.04kg)×10N/kg=3.4N。
第15页(共62页)
3
2
3
3
﹣5
答:(1)木块受到的浮力为0.4N;排开水的体积为4×10m; (2)水对杯子底部的压强为2400Pa;
(3)水对杯子底部的压力为2.4N;桌面受到的压力为3.4N。
【点评】本题考查了重力公式、液体压强公式、阿基米德原理、压强定义式以及物体漂浮条件的应用,要知道水对杯子底的压力的计算,先求压强、再求压力。
2.(2019?诸城市三模)如图所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器,两部分的横截面积分别为S1=80cm,S2=100cm.质量为m=0.3kg的木球通过细线与容器底部相连,浸没在水中,细线受到的拉力为T=2N,此时容器中水深为h=12cm(ρ水=1.0×10kg/m,g取10N/kg)。求: (1)木球的密度;
(2)剪断细线,待木球静止后水对容器底压力的变化量。
3
3
2
2
3
【分析】(1)木球浸没时,此时受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力,根据力的平衡条件,利用阿基米德原理F浮=ρ后利用ρ=求出木块的密度。
(2)剪断细线,木球漂浮,根据漂浮条件求出木球所受浮力的变化量,由于浮力减小,排开水的体积减小,求出水面下降的高度,然后利用p=ρgh求出压强的变化量,利用F=pS求出压力的变化量。 【解答】解:
(1)木球的重力:G木=m木g=0.3kg×10N/kg=3N,
木球浸没时,其受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力, 由于木球处于静止状态,受力平衡,根据力的平衡条件可得: F浮=G木+T=3N+2N=5N,
木球浸没时,根据F浮=ρ液gV排可得木球的体积: V木=V排=
=
=5×10m;
﹣4
水
gV排和G=mg即可求出木球的体积,最
3
第16页(共62页)