1、时,F= D 阿基米德原理;力与图象的结合;功的计算 A、木块的体积:V木=a3,由图可知:木块漂浮,F浮=G木,木块底面深度H为a时,压力为0,则浸没在水中的体积为aaa=a3,根据阿基米德原理得:F浮=水gV排=水g则:水gV排=木gV木,水ga3=木ga3,木=水,故A错误;B、有= = 得:, 木块漂浮,F浮=G木=mg,木块完全浸没后的浮力:F浮=水gV排=水gV木=水ga3=水g()3=mg故B错误C、木块完全浸没时:F浮=F压+G木,手对木块的压力(最大压力):F压=F浮G木=mgmg=故C错误;当H=时,木块浸没的体积为V=故D正确气球铁块连绳问题【例3】用细绳连在一起的气球和
2、铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内,圆柱形容器放置在水平桌面上。若用力向下轻轻拨动一下铁块,气球和铁块将_(上浮、悬浮、下沉),水对容器底部的压强将_(变大、不变、变小)。下沉,变小同瓶异物浮沉推断题【例4】(2014海门市二模)质量相等的两个实心小球甲和乙,已知它们的密度之比是甲:乙=1:3,现将甲、乙两球放入盛有足够多水的烧杯中,当甲、乙两球处于静止状态时,水对两球的浮力之比F甲:F乙=3:2,下列结论中错误的是()A 甲球受到的浮力与它的重力相等 B 甲球漂浮,乙球沉底C 甲球的密度为0.5103kg/m3 D 乙球的密度为1.2103kg/m3 阿基米德原理 经分析得出甲球漂浮,乙球下
3、沉,因为两球质量相等,密度之比是甲:3,体积之比为V甲:V乙=3:1,若两球在水中都漂浮,就有F甲:F乙=G甲:G乙=m甲:m乙=1:1,与实际不符,显然不是都漂浮;若两球在水中都是全部浸没,就有F甲:F乙=水gV甲:水gV乙=V甲:1,与实际不符,显然不可能是全部浸没;由此判断:只有是一个漂浮、一个浸没,即甲球漂浮,乙球下沉,故AB正确;则F甲:F乙=甲V甲g:水V乙g=甲V甲:水V乙=3:2,所以甲= =0.5103kg/m3因为甲:3,所以乙=1.5103kg/m3故C正确,D错误异瓶异物的压强、浮力综合推断题【例5】(2014奉贤区二模)如图两个盛有等高液体的圆柱形容器A和B,底面积不
4、同(已知SASB),液体对容器底部的压强相等现将甲球放在A容器的液体中,乙球放在B容器的液体中,容器中均无液体溢出,若此时液体对各自容器底部的压力相等,则一定()A 甲球所受浮力大于乙球所受浮力 B 甲球的重力小于乙球的重力C 甲球的体积大于乙球的体积 D 甲球的质量大于乙球的质量 A压力及重力与压力的区别 (1)液体对容器底部的压强相等,SASB,GA=FA=pSA,GB=FB=pSB,可见GAGB,放入小球后,若小球漂浮或悬浮,液体对各自容器底部的压力相等,GA+G甲=GB+G乙,因为,GAGB,若小球下沉,液体对容器A底部的压力:FAGA+G甲,液体对容器A底部的压力:FBGB+G乙,虽
5、然液体对各自容器底部的压力相等,但是,GA+G甲与GB+G乙的关系不能确定即G甲与G乙的关系也不能确定因此不能确定甲球和乙球质量的大小,故BD错误(2)因为放入球之前,容器A和B液相平,液体对容器底部的压强相等,根据P=gh可知,A=B,放入球后,FA=AghASA,FB=BghBSB,又压力相等,所以hASA=hBSB,即两容器液体体积与球的体积之和相等又因为,放入球之前,A容器液体体积小于B容器液体体积所以,甲球排开水的体积大于乙球排开水的体积,但是不能确定甲球的体积大于乙球的体积故C错误(3)根据阿基米德定律,两种液体密度相同,甲球排开水的体积大于乙球排开水的体积,所以,甲球所受浮力大于
6、乙球所受浮力,故A正确浮沉情况分析及相应的浮力计算方式【例6】(多选)底面积为S1的圆柱形容器内盛有密度为1的某种液体,其深度为h1另有一底面积为S2、高为h2、密度为2的圆柱体(S1S2),将其竖直缓慢放入容器中,待其静止时,容器内液体没有溢出,圆柱体仍处于竖直状态,圆柱体所受浮力可能是()A 2S2h2g B 1S2h2gC 1 h1g D 1h2g ABC 浮力大小的计算 解:(1)圆柱体漂浮时,F浮=G=mg=2V1g=2S2h2g;(2)圆柱体悬浮时,1=2,F浮=G=mg=2V1g=2S2h2g=1S2h2g;(3)圆柱体下沉时,有一部分露出液面时,F浮=1gV排=1S2hg=1g
7、S2h1=;木块金属块连绳问题【例7】如图所示,在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块A,在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B,金属块B浸没在液体内,而木块漂浮在液面上,液面正好与容器口相齐某瞬间细线突然断开,待稳定后液面下降了h1;然后取出金属块B(不考虑水的损失),液面又下降了h2;最后取出木块A,液面又下降了h3由此可判断A与B的密度比为()A B C D 物体的浮沉条件及其应用;密度公式的应用 当木块漂浮在水面上时,受到的浮力等于自身的重力,F浮2=GA,则水gSh3=AVg即AVg=水gSh3细线突然断开,待稳定后液面下降了h1;细线断开后,木块A减小的浮力F浮1=水gV
8、排1=水gSh1;取出金属块B,液面下降了h2;金属块B所受浮力F浮1=水gSh2,则金属块B的重力与金属块B所受浮力之差为GB水gSh2=BVg水gSh2,木块A与金属块B一起能漂浮在液面上,则金属块B的重力与金属块B所受浮力之差等于木块减小的浮力,水gSh1=BVg水gSh2,即:BVg=水gSh1+水gSh2 式与式相比得: ,整理得: 假设检验的浮沉情况判断【例8】(2013荆门)如图所示,一只未点燃的蜡烛的下端插入一根小铁钉,使蜡烛能直立漂浮在水面上,露出长度为L,当把蜡烛水面以上部分截掉后剩余部分()A 还会重新露出水面 B 不会重新露出水面C 以上两种可能都有 D 无法判断是否会
9、重新露出水面第一次漂浮时,物体重力分为三部分:铁钉重G铁、水面以下的蜡烛重G1、水面以上的蜡烛重G2,浸入水中的体积设为V1,此时物体受到总浮力为F1=水gV1,此时浮力等于重力,则F1=G铁+G1+G2切掉G2后放入水中,假设完全浸没,则所受浮力F2=水gV1=F1G铁+G1,物体将上浮,所以物体不会被浸没,将有一部分露出水面故选A【拓展题】(多选)如图所示,将容器放在水平桌面上,容器中盛有密度为重力为G1的液体,现将重力为GB的物体B放入容器后,物体B漂浮且有一半体积露出液面,此时液面上升了h液体对容器底部的压强为p1、压力为F1,液体对物体B的压力为FB已知容器重力为G2,底面积为S,容
10、器对桌面的压强为p2、压力为F2,桌面对容器的支持力为F3则下列选项正确的是()A FB大小为ghS B G1、G2、GB之和与F3大小相等C G1、GB之和与F1大小相等 D F2与F3是一对相互作用力 BD力作用的相互性;压强的大小及其计算;液体的压强的计算A、因为物体B处于漂浮,GB=F浮=gV排,而V排Sh,所以FBghS故A选项错误B、容器是固体,对桌面的压力大小等于容器本身的重力,即F2=G1+G2+GB,而压力F2与支持力F3是一对相互作用力,大小相等,所以G1、G2、GB之和与F3大小相等,故B选项正确C、因为液体对容器底部的压力F1=p1S=gh液S,而hh液,G1+GB=g
11、hS,所以G1+GB与F1不相等,故C选项错误D、F2与F3作用在一条直线上,但是作用在两个物体上,大小相等,方向相反,则F2与F3是一对相互作用力,故D选项正确故选BD(多选)如图1所示,边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连,容器中液面与A上表面齐平当打开容器底部的抽液机匀速向外排液时,细线中拉力随时间的变化图象如图2所示木块密度=0.4103kg/m3,容器的底面积为200cm2下列说法中正确的是(水的密度为1.0103kg/m3)() A 随着液体的排出,木块受到的浮力不断减小 B 容器中的液体是水 C 抽液机每秒钟排出液体的质量是5g D 第30s时,木块露出液面的
12、高度是1.5cmCDA、图1中物体在细绳的拉力作用下恰好完全浸没,当液体向外排出时,木块受到的浮力会减小,但当木块恰好漂浮时,再向外抽水,在一段时间内,木块受到的浮力不变,当木块与容器底接触后,随水的减少,浮力减小,所以A错误;B、由图1知,此时木块受向上的浮力和竖直向下的重力及拉力作用,由图象知,当物体完全浸没时,此时细绳的拉力为4NG=mg=Vg=0.4103kg/m310N/kg(0.1m)3=4N,F浮=G+F=4N+4N=8N,由F浮=液gV排得,液= =0.8所以此液体不是水因此B错误;C、当木块恰好漂浮时,F浮=G则水gV排=gV得V排=V= (0.1m)3=4104m3所以排出
13、水的体积为:V=(S容S木)h露=(200100)10106m3=0.5103m3m=水V=103kg/m35104m3=0.5kg所以每秒抽出水的质量为:m=0.005kg/s=5g/s,所以C正确;D、第30s抽出水的质量为:m=5g/s30s=150g=0.15kg体积为V=1.5104m3=150cm3木块露出水的高度h= =1.5cm,所以D正确(2013怀柔区一模)甲溢水杯盛满密度为1的液体,乙溢水杯盛满密度为2的液体将密度为A的小球A轻轻放入甲溢水杯,小球漂浮且有体积露出液面,甲溢水杯溢出液体的质量是36g将密度为B的小球B轻轻放入乙溢水杯,小球浸没在液体中,并下沉,乙溢水杯溢出
14、液体的质量是30g已知小球A与小球B体积之比是1:2(g取10N/kg)则下列选项中正确的是()A 小球A的质量为7.2g B 小球B的质量为30gC 1与2之比为3:1 D A与B之比为12:5A、小球A漂浮在甲溢水杯液体中,小球受到的浮力等于重力,由F浮=G排=GA,可得小球A的质量为36g;故A错B、小球A漂浮在甲溢水杯液体中,F浮=G排=m排g=1V排g=1VAg=36103kgg,VA=小球浸没在液体中,并下沉,B大于2,F浮=G排=m排gGB=mBg,小球的B质量:mBm排=30g,故B错;C、小球B的体积:VB=VA:VB=1:,1:2=3:1故C正确;D、A球质量就等于甲中溢出
15、水的质量,而B球的质量未知所以无法求两球密度之比故选C(2013密云县二模)水平桌面上有甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体,如图所示甲、乙两容器的底面积之比为S甲:S乙=2:1甲容器中液体的密度为1,乙容器中液体的密度为2,两容器中液体对容器底部产生的压强分别为p甲和p乙,液体对容器底产生的压力分别为F1和F2且p甲:p乙=5:6;金属球A、B的体积之比VA:VB=3:2,将金属球A用细线悬挂并浸没在甲容器的液体中,此时液体对容器底的压力为F1,液体对金属球A的浮力为FA,液体深度为h1;将金属球B用细线悬挂并浸没在乙容器的液体中,此时液体对容器底的压力为F2,液体对金属球B的浮力为FB,
16、液体深度为h2,且F1:F2=3:2,则下列计算结果正确的是()A FA:FB=4:5 B F1:F2=3:5 C 1:2=6:5 D h1:h2=9:10液体压强计算公式的应用(1)(2)根据压强公式得:(3)根据阿基米德原理得:(4)当A、B浸没在液体中,容器底受到的压强之比,故选D如图,一木块上面放一块实心铁块A,木块顶部刚好与水面相齐,在同样的木块下面挂另一实心铁块B,木块也刚好全部浸入水中(铁的密度为7.8g/cm3),则A、B两铁块的体积比为()A 34:39 B 39:34 C 44:39 D 39:44物体的浮沉条件及其应用当铁块在木块的上方时,F浮=水gV木,此时F浮=G木+G铁A,即水gV木=木gV木+铁gV铁A;则V铁A=当铁块在木块下方时,F浮=水g(V木+V铁B),F浮=G木+G铁B,即水g(V木+V铁B)=木gV木+铁gV铁B;则V铁B=则
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