浮力知识

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/27 19:47:25
关于浮力的经典实际应用题及详细解析
浮力问题一
1.测定血液的密度不用密度计(因为这样做需要的血液量太大),而采用巧妙的办法:先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液,然后分别在每个管中滴进一滴血液。分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间,就能判断血液的密度。其根据是:
A.帕斯卡定律      B.液体内同一深度各方向压强相等
C.物体的浮沉条件  D.血滴上部所受硫酸铜溶液的压强等于下部所受硫酸铜溶液的压强
答:(   )
思路点拨
若血滴所悬浮在某硫酸铜溶液中,则由物体的浮沉条件知此时血滴所受浮力应刚好等于它排开的硫酸铜溶液的重量,血滴排开硫酸铜溶液的体积就与其自身体积相等,可见血滴所受浮力大小就等于与其自身等体积的硫酸铜溶液的重量,由于血滴处于悬浮状态,其所受浮力大小应与其自身重力大小相等.所以血滴的重力就和与它等体积的硫酸铜溶液的重力相等,故得此时两者的密度相等.
由上可见,血滴在哪个管中能悬浮,则血滴的密度就和该管中硫酸铜溶液的密度相等.
以上是根据物体的浮沉条件而得出结论的.
答案:C
2.儿童练习游泳时穿的一种“救生衣”实质是将泡沫塑料包缝在背心上。使用时,穿上这种“救生衣”,泡沫塑料位于人的胸部。为确保人的安全,必须使人的头部露出水面儿童的体重约为300N,人的密度约为l.06×103kg/m3,人的头部体积约占人体总体积的十分之一,泡沫塑料的密度约为10kg/m3,则此儿童使用的“救生衣”的最小体积为_____________。
思路点拨
设此儿童体积为V1,密度为ρ1,水的密度为ρ,所需泡沫塑料的最小体积为V2,密度为ρ2.则此儿童使用由这一最小体积的泡沫塑料构成的救生衣游泳时,可以漂浮于水面上使其头部刚好露出水面,此时应有此儿童和泡沫塑料块的总重力与儿童和泡沫塑料块所受到的总浮力相等,即

由阿基米德原理有




而该儿童的体积为
故得泡沫塑料块的最小体积为
答案:4.6×10-3m3
浮力问题二
1.我们发现:在抗洪抢险中,大堤上的许多人都身穿厚厚的“背心”,这种“背心”的主要作用是:[ ]
A.能阻碍热传递,从而可以抵御风寒
B.跌倒或碰撞时减小其他物体对人体的作用力,起保护作用
C.不同的背心反射不同颜色的光,便于识别
D.以上说法都不对
思路点拨
抗洪救灾中,大堤上许多人都穿着厚厚的“背心”,这些背心的主要作用不是题述的几条,而是为了起保障安全的作用,即万一人落水而遇到危险时,这些背心可使人浮在水面而不至沉入水中.
这些背心内部都充有密度很小的物质(如泡沫塑料等),由此它们掉入水中时,能提供足够的浮力以使与之相连的物体不至沉没入水中.
答案:D
2.已知空气的密度为1.29kg/m3,人体的平均密度与水的密度相当。质量为60kg的人在空气中受到的浮力大约是__________N。
思路点拨
人在空气中,人体外表各部分都与空气接触而受到空气的压力,类似于在液体中,这些压力也会总合地对人形成一个向上的浮力.由于形成机制的类似,所以也可以借助于阿基本德原理来求这一浮力的大小.
答案:人的体积的大小为 
根据阿基米德原理,可得人所受空气浮力大小为

即一个质量为60kg的人在空气中时受到空气的浮力大小约为0.76N.
浮力问题三
1. 1978年夏天,法国、意大利、西班牙等国的科学工作者曾乘坐容积为3.3万m3的充氦气球升入高空。如果气球本身所受的重力(不包括里面的氦气)是它在低空所受浮力的1/4,气球在低空飞行时可吊起最重物体的质量是_______kg。(常温时一个大气压下空气的密度是1.29kg/m3,氦气的密度是0.18kg/m3)
思路点拨
由阿基米德原理,气球在低空所受浮力的大小为 
则气球本身重力为
设气球在低空飞行时可吊起最重物体的质量是m,则由此时气球的受力平衡应该有

即 

答案:2.6×104
浮力问题四
1.节日里氢气球飘向高空,越来越小,逐渐看不见了。设想,气球最后可能会怎样。根据你所学的物理知识作出预言,并说明理由。
思路点拨
此问题应从两个方面考虑:一方面是离地面高度越高,则该处大气压强越小,气球体积将会膨胀;另一方面是离地面越高,则该处大气密度越小,对于同样体积来论,则大气对气球的浮力会逐渐变小.
答案:气球的最后情况有两种可能.
一种可能是由于高空的气体逐渐稀薄,压强降低,气球上升过程中,球内压强大于球外压强,气球就不断膨胀,最后气球就会“爆炸”破裂.
另一种可能是因为高空空气稀薄,大气密度随高度升高而减小,气球上升到一定高度后其体积无明显变化,则气球上升过程中所受浮力将逐渐减小,当浮力等于重力时,气球上升的速度值达到最大,然后,气球继续上升,则浮力小于重力,气球开始向上做减速运动.当气球的速度减为零时,又会加速下落,浮力逐渐变大,当气球通过浮力等于重力的位置后,浮力又大于重力,气球开始向下做减速运动.在气球的速度减为零之后,又开始加速上升.如此反复,气球将在浮力等于重力这一特殊位置附近上下往复运动.
2.某地质勘探队将设备装在木筏上渡河,若不载货物,人和木筏共重为G,木筏露出水面的体积是木筏总体积的1/3,则此要筏的载货重到多为              。
思路点拨
以V表示木筏的体积,则由阿基米德原理可知,不载货物时:


木筏在载货时,至多是使木筏刚好全部浸入水中,即此时木筏排开水的体积就等于木筏自身的体积,以G货表示此时的货重,则有:


解得
浮力问题五
小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝,使得木杆放在液体中可以竖直漂浮,从而制成一支密度计。将它放在水中,液面到木杆下端的距离为16.5 cm,再把它放到盐水中,液面到木杆下端的距离为 14.5 cm。如果所用铅丝的体积很小,可以忽略,小明测得的盐水密度是多少?
思路点拨
小明自制的密度计在水中和盐水中都是竖直漂浮.则两情况下此密度计所受浮力大小相等(都等于此密度计的重力).而由阿基米德原理,又可以建立浮力大小与液体密度的关系,据此建立方程,则可求得盐水的密度.
答案:以ρ表示盐水密度,ρ0表示水的密度,设密度计漂浮于液面上时,浸入盐水中的深度为h,浸入水中的深度为ho.并以S表示木杆的横截面积.由于不考虑铅丝的体积,则由阿基米德原理知,密度计在盐水中时所受到的浮力大小为

密度计在水中时所受到的浮力大小为

由于两情况下浮力大小都与密度计本身重力相等,即
故有
故得盐水的密度为

浮力问题六
如图所示,一根细绳悬挂一个半径为rm、质量为mkg的半球,半球的底面与容器底部紧密接触,此容器内液体的密度为ρkg/m3,高度为Hm,大气压强为p0Pa,已知球体的体积公式是V=4πr3/3,球面积公式是S球=4πr2,圆面积公式是S圆=πr2.则液体对半球的压力为________.若要把半球从水中拉起,则至少要用________的竖直向上的拉力.

思路点拨

假设图中半球下表面处全部为液体,则半球将受到液体对它的浮力F浮,F浮的方向竖直向上,F浮的大小则由阿基米德原理可知为,这一浮力是由半球表面各处所受液体对它的压力的总合结果.半球表面各处所受液体压力的分布如图所示.其中半球下表面的受液体压力的方向竖直向上,大小为  F下=p下S圆=πr2(po+ρgH),以表示液体对半球的球面部分的压力,由于对称,的方向应为竖直向下,显然,的差值就是半球所受的浮力.即

在本题给出的条件中,半球底部与容器底部紧密接触(即半球的下表面处并不与液体接触),但这并不改变半球上表面受液体压力作用的情况,则液体对半球的压力仍为以上解得的.此时,若要把半球从水中拉起,则刚要拉起时,容器底板对半球的下表面已无向上的支持力,则竖直向上的拉力至少要等于上述的与半球本身的重力之和,即

答案:

浮力问题七
如图所示,粗细均匀的蜡烛长l0,它底部粘有一质量为m的小铁块.现将它直立于水中,它的上端距水面h.如果将蜡烛点燃,假定蜡烛燃烧时油不流下来,且每分钟烧去蜡烛的长为Δl,则从点燃蜡烛时开始计时,经   时间蜡烛熄灭(设蜡烛的密度为ρ,水的密度为ρ1,铁的密度为ρ2).

思路点拨
蜡烛燃烧时,其质量不断减少,其重力也就随之减小,由此蜡烛将自水中不断上浮.当蜡烛燃烧到其上端面恰好与水面相平时,蜡烛将会熄灭.
以S表示蜡烛的截面积,以F1表示铁块所受到的水的浮力,则在最初时,根据阿基米德原理和蜡烛的受力平衡条件可列出方程为
mg+ρl0Sg=ρ1(l0-h)Sg+F1
设蜡烛被烧去的长度为x时,蜡烛刚好熄灭,此时蜡烛刚好悬浮于水面,仍由其受力平衡条件应有
mg+ρ(l0-x)Sg=ρl(l0-h)Sg+F1
由上两式相减得
ρxSg=ρ1(x-h)Sg

此时蜡烛的燃烧时间为:
答案:
浮力问题八
如图所示,密度均匀的木块漂在水面上,现沿虚线将下部分截去,则剩下的部分将()

A.上浮一些      B.静止不动      C.下沉一些       D.无法确定
思路点拨
设木块原体积为V,截去一部分后体积变为V′,由阿基米德原理有
ρ水V排g=ρ木Vg        即ρ水(V—V露)g=ρ木Vg

截去一部分后,以V′表示剩下木块的体积,以V′露表示它漂浮于水面上露出部分的体积,则同上可以得到
比较以上两式可见,由于V′<V,则有V′露<V
故剩下部分将下沉一些.
答案:C
引申拓展
本题以上的解法是根据计算得出结论,这是一条清晰、严谨的思路.另外,本题也可以通过分析说理来得出结论,例如,还可以有如下的几条思路途径:
思路一:由于均匀的木块漂浮在水面上,则必有木块的密度小于水的密度.若将木块浸入水中的部分截去一段,对于原来木块来说,相当于它排开水的体积减少一些,则其对应的浮力也就减少一些,同时其本身重力也减少一些.由于木块密度小于水的密度,故其减少的重力小于其减少的浮力.而原来整个木块的重力与其所受浮力是平衡的,截去一段后,其重力减少得少,而浮力减少得多,故截去一段后的剩下部分在水面上时,若保持其露出水面的部分体积不变,则其受力不平衡:其重力将大于浮力,故木块将下沉一些,即其露出水面部分的体积将减少.
思路二:由于木块和水的密度都是一定的,则漂浮在水面上的木块其露出水面部分的体积与其总体积之比值应由两者的密度来决定,而与木块的体积大小无关,故漂浮木块的体积越小,其露出水面部分的体积也应越小.
思路三:题述是将木块沿虚线将其下部分截去,而这一虚线的位置并没有严格的规定,可见若将该虚线的位置向上移一些或者向下移一些并不会影响本题的结论.由此,不妨假设该虚线就刚好与容器中的水面相平,这样,截去虚线以下部分后,木块剩下的部分若留在原位置将不受水的浮力,显然这一剩下部分是无法平衡的,而为使其达到新的平衡,则剩下部分必须下沉一些.
浮力问题九
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,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.h3∶(h1+h2)
B.h1∶(h2+h3)
C.(h2-h1)∶h3
D.(h2-h3)∶h1
思路点拨
以Vo表示容器的容积,VA入表示最初A浸入水中部分的体积,VB表示B的体积,
V水表示容器中水的体积,则对于最初状态有
…………………①
以S表示容器的截面积,则当A、B间连线断后,容器中水面下降h1,并以V′A入表示此时A浸入水中部分的体积,乃有
取出B后,水面又下降h2,仍有
再取走A后,水面又下降h3,上述的体积关系则变为
又分别以ρA、ρB、ρ0表示A、B、水的密度,则根据物体漂浮于水面上时受力平衡的关系针对题述的先后两情况可列方程为:


依题述还有A、B体积相等,设其为V,即:VA=VB=V
综合解上述各式得:
答案:A
浮力问题十
如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球,全部没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳
的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,
则(   )
A.F1=F2,T1=T2
B.F1>F2,T1<T2
C.F1=F2,T1>T2
D.F1<F2,T1>T2
思路点拨
两盛水容器中水的深度相同,所以水对容器底的压强相等,又两容器相同,则其底面积相同,由此两容器所受水对它的压力相同,则两磅秤的示数相同.显然,这一结论与水中是否悬有一铝球或铅球是无关系的,因为容器受到的是水对它的压力,而水中的铝球或铅球并没有力直接作用于容器上.所以有
F1=F2
又对于悬吊在水中的球来说,它受到自身的重力G、水对它的浮力f和悬线对它的拉力T三个力的作用而处于平衡,则此三力间应有关系为
T=G-f
以题述的铅球和铝球相比较,由于两者是质量相等的实心球,故有
G1=G2
而铅的密度大于铝的密度,则铅球的体积小于铝球的体积,故两者均浸没于水中时,铅球所受水的浮力f1小于铝球所受水的浮力f2,即 f1<f2
故得T1>T2
浮力问题十一
1.小明用薄玻璃管做了一个液体密度计,他先把管的下端封闭,装入少许铅粒,然后竖直放入水中,在水面的位置做个刻度,标为1.0,这个刻度的单位是什么?如果再设法做出其他刻度,则较大的刻度在上面还是在下面?管中为什么要放入铅粒?如果不放铅粒而放别的颗粒,对这种物质的密度有什么要求?
答:这个刻度的单位是g/cm3。
较大的刻度在它的下面。
玻璃管中放入铅粒是为了加大密度计的质量, 同时使密度计的重心下移,使它插入液体中时能较好的保持稳定,竖直漂浮,以便读数。
如果不放铅粒而改放别的物质颗粒,同样要求密度计竖直漂浮于液面,即有


即放别的物质颗粒时,该种物质的密度要比水的密度大很多才行。
2.把一蜡块放入盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量是4克;若把该蜡块放入盛满水的容器中,已知ρ蜡=0.9×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,则溢出水的的质量是(容器足够大)(      )
A.4g           B.4.5g           C.5g           D.3.6g
思路点拨
蜡的密度大于酒精的密度,所以把蜡块放在酒精中的它会下沉,则溢出酒精的体积与蜡块的体积相等.又蜡块的密度小于水的密度,所以把蜡块放在水中时它会漂浮在不面上,则由此时蜡块所受浮力与其重力相等的关系可得到溢出水的质量等于蜡块的质量.即
m水=m蜡
又由于蜡块体积与溢出酒精的体积相等,即
V蜡=V酒


答案:B初中物理:密度、压强、浮力专题复习
酒精的密度是0.8×103千克/米3,其物理意义是_________________________________。一瓶酒精如果倒掉一半,则剩下酒精的密度是______千克/米3。
实验表明:若甲铝块的质量是乙铝块质量的2倍,则甲铝块的体积是乙铝块体积的2倍;若乙铝块的体积是丙铝块体积的4倍,则乙铝块的质量是丙铝块质量的4倍。从中可得出:铝的__________的质量是一个确定的值。
著名的____________实验向人们显示大气压强是很大的,_________实验测定了大气压强的数值。
家里用的菜刀,在过了一段时间后常要把它磨一磨,我们这样做的目的是为了减小____________,从而达到增大______的目的。
举世瞩目的三峡工程下闸蓄水时,10天内水位上升到海拔135米。若有一块上表面面积为2米2的水平石板被淹没在水面下50米深处,石板上表面受到水的压强为________帕,石板上表面受到水的压力为________牛。
某同学测得家用保温瓶胆的最深处为30厘米,装满开水后水对瓶胆底的最大压强为____帕;若将瓶中的开水全部倒入脸盆中,则水对脸盆底的压强_____水对瓶胆底的最大压强。
弹簧秤下吊着重力为14.7牛的金属块,当金属块浸没在水中时,弹簧秤的示数为9.8牛,则水对金属块的浮力为______牛,金属块排开水的体积为______米3。
用手把体积为10-4米3的小球浸没在水中,小球受到的浮力为______牛,方向竖直______;若该小球重为1.1牛,放手后,小球将________(选填“上浮”、“静止”或“下沉”)。
物体所受的重力为5牛,体积为5×10-4米3。当它浸没在水中时,所受的浮力为______牛;浮力和重力的合力为______牛,方向__________。
如图3所示,甲、乙是完全相同的长方体物块,平放在水平地面上,若分别沿图示的对角线切成两块,并拿走其中的一块(乙取走上面的一块),则甲、乙余下部分与地面的接触面积之比为______,对地面的压强之比为______。
如图4所示是人们常用的订书机。它的结构设计和工作原理运用了许多物理知识。例如:在底部垫了两块橡皮,可以减小对桌面的压强。请按照样例再写出一个:______________________________。
甲、乙两个实心球,甲的体积大于乙的体积。有关甲、乙两球的质量和密度关系,可能存在的情况有:_____________________________________________ ______________________(写出三种)。
顶小底大的实心圆台高为h,其密度为ρ,放置在水平桌面上,如图5所示,它对桌面的压强
等于ρgh。          B 小于ρgh。
C 大于ρgh。          D 条件不足,无法判断。
重力100牛的长方体放在水平地面上,与地面的接触面积为0.1米2,现用一个大小为20牛的力竖直作用在物体中央,则物体对地面的压强
一定是1200帕。        B 可能是1000帕。
C 可能是800帕。         D 可能是200帕。
三个实心正方体对水平地面的压强相同,它们的密度分别为ρ1、ρ2、ρ3,且ρ1>ρ2>ρ3,则这三个正方体对水平地面的压力F1、F2、F3的大小关系是
F1=F2=F3。           B F1C F1>F2>F3。           D 不能确定。
甲、乙、丙三个实心立方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,已知ρ甲<ρ乙<ρ丙。若在甲、乙、丙三个立方体上分别放一个质量相等的铜块,则三个立方体对水平地面的压强大小关系为
A p甲>p乙>p丙。          B p甲=p乙=p丙。
C p甲某物体重为0.5牛,把它放入盛有水的烧杯中,溢出重为0.3牛的水,则它受到的浮力
一定为0.3牛。       B 一定为0.5牛。
C 可能为0.2牛。       D 可能为O.4牛。
“世界第一拱”卢浦大桥共需安装钢结构桥面板15块,每块桥面板的质量为390吨。2002年12月2日,卢浦大桥第一块桥面板被专用桥面吊机提高46米后准确地安放在指定位置。求:(1)每块桥面板的重力。(2)每块桥面板所用钢材的体积。(3)吊机将第一块桥面板匀速提高10米所做的功。(已知钢的密度为7.8×103千克/米3)
质量为9千克的冰块,密度为0.9×103千克/米3。(1)求冰块的体积。(2)若冰块吸热后,有3分米3的冰熔化成水,求水的质量。
有一只玻璃瓶,它的质量是0.2千克,当瓶内装满水时,瓶和水的总质量是0.7千克,用此瓶装植物油,最多能装0.45千克。求:(1)玻璃瓶的容积。(2)植物油的密度。
一名全副武装的士兵,人和装备的总质量是90千克,他每只脚接触地面的面积是0.03米2。当该士兵双脚立正时,求:(1)地面受到的压力F。(2)士兵对地面的压强p。
有一圆桶,底面积为0.25米2,内盛液体,桶和液体总重为1500牛。为了减少对地面的压强,先在水平地面上放一面积为1米2、重为100中的正方形木板,然后把圆桶置于木板的中央。求:(1)圆桶对木板的压强P1。(2)木板对地面的压强P2。
底面积为1×10-2米2的薄壁圆柱形容器内装有水,放在水平桌面中央,水和容器受到的重力为18牛。求:(1)容器对桌面的压强;(2)若在容器中轻轻放下一个物块,水不溢出来,物块排开水的体积为2×10-4米3,容器底部受到水的压强的增加量。
在用图6所示的天平测物体的质量时,先要把天平放在水平桌面上,并将________移至零刻度处,然后调节____________,使天平横梁水平。在判断天平横梁是否水平时,眼睛应注意观察________________。

图6

图7

图8
用已调节好的托盘天平测铜块的质量,当天平平衡时,右盘中砝码有50克、20克、10克各一个,游码的位置如图7所示,该铜块的质量为________克。如把实验移到金茂大厦顶层进行,则该铜块的质量将__________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
如图8所示的仪器叫________________,它可以通过两管中液面的____________来表示橡皮膜所受的压强大小。
为了研究物质的某种特性,某同学分别用甲、乙、丙三种不同物质做实验。实验时,他用天平、水和量筒(还有细线)分别测出它们的质量和体积。下列各表记录的是实验测得的数据。
表一甲物质
表二乙物质
表三丙物质
实验
次数
质量
(克)
体积
(厘米3)
实验
次数
质量
(克)
体积
(厘米3)
实验
次数
质量
(克)
体积
(厘米3)
1
60
100
4
80
100
7
270
100
2
120
200
5
160
200
8
540
200
3
180
300
6
240
300
9
810
300
(1)分析上表中的实验次数1、2、3(或4、5、6;或7、8、9)的体积及质量变化的倍数关系,可归纳得出的初步结论是________________________________________;
(2)分析上表中的实验次数_________________________________,可归纳得出的初步结论是相同体积的甲、乙、丙三种物质,它们的质量是不同的;
(3)请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据,并归纳得出初步结论:
(a)分析比较____________________________________________________________;
(b)分析比较____________________________________________________________。
为了探究压力的作用效果与哪些因素有关,某同学用若干个不同物体放在同一水平细沙面上进行实验,他仔细观察沙面的凹陷程度,并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。
表一
表二
表三
实验序号
1
2
3
实验序号
4
5
6
实验序号
7
8
9
压力(牛)
3.0
3.0
3.0
压力(牛)
4.5
4.5
4.5
压力(牛)
6.0
6.0
6.0
受力面积(厘米2)
5
10
20
受力面积(厘米2)
10
20
30
受力面积(厘米2)
10
20
40
下陷深度(厘米)
2
1
0.5
下陷深度(厘米)
1.5
0.75
0.5
下陷深度(厘米)
2
1
0.5
(1)分析比较实验序号1与2、2与3、1与3或4与5、5与6、4与6或7与8、8与9、7与9,可得出的初步结论是:________________________________________________。
(2)分析比较实验序号_________________________________________可得出的初步结论是:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著。
(3)请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据,并归纳得出结论。
(a)__________________________________________________________________;
(b)__________________________________________________________________。
某同学把重力为4.40牛、体积为V米3的圆柱体挂在弹簧秤的下端,分别测量圆柱体在水和酒精中所受的浮力,下表记录了有关的实验数据。(ρ酒精=0.8×103千克/米3)
液体的种类
实验
序号
圆柱体排开
液体的体积(米3)
弹簧秤
示数(牛)
圆柱体所
受浮力(牛)

1
2/5V
2.44
1.96
2
3/5V
1.46
2.94
3
4/5V
0.48
3.92
4
9/10V
0
酒精
5
2/5V
2.84
1.56
6
3/5V
2.06
2.34
7
4/5V
1.28
3.12
8
9/10V
0
(1)分析比较表中实验序号1与5或(2与6)或(3与7),可以得出的结论是:________________________________________。
(2)分析比较表中实验序号______________,可以得出的结论是:浸在同种液体中的物体,排开液体的体积越大,所受的浮力也越大,且所受浮力与物体排开液体的体积成正比。
(3)试分析实验序号4的数据,产生弹簧秤示数为零的原因(弹簧秤完好)可能是__________________________________________。
(4)试分析实验序号8的数据,产生弹簧秤示数为零的原因(弹簧秤完好)可能是__________________________________________。
(5)在表中的两个空格处分别填上相应的数据。
练习:
1.每立方米酒精的质量为0.8×103千克;0.8×103千克/米3。
2.单位体积。
3.马德堡半球;托里拆利。
4.受力面积;压强。
5.4.9×105;9.8×105。
6.2940;小于。
7.4.9;5×10-4。
8.0.98;向下;下沉。
9.4.9;0.1;竖直向下。
10.1:2;2:1。
11.手柄较宽可以减小对手的压强。(有理即对)
12.若ρ甲>ρ乙,则m甲>m乙;若ρ甲=ρ乙,则m甲>m乙。若ρ甲<ρ乙,可能m甲>m乙。若ρ甲>ρ乙,可能m甲>m乙。若ρ甲>ρ乙,可能m甲>m乙。(五种选三)
13.B。   14.C。    15.B。    16.A。    17.D。
18.(1)3.822×106牛;(2)50米3;(3)3.822×106焦。
19.(1)10-2米3;(2)2.7千克。
20.(1)5×10-4米3;(2)0.9×103千克/米3。
21.(1)882牛;(2)14700帕。
22.(1)6000帕;(2)1600帕。
23.(1)1800帕;(2)196帕。
24.游码;平衡螺母;指针是否对准刻度盘的中央。
25.81.4;不变。
26.U形管压强计;高度差。
27.(1)同种物质,质量与体积成正比。    (2)1与4或7(或2与5或8,或3与6或9)。    (3)表一或表二或表三可知:同种物质,质量与体积的比值相同;表一和表二和表三可知:不同物质,质量与体积的比值不同。
28.(1)在压力相同的情况下,受力面积越小,压力的作用效果越显著。    (2)2与4或7(或3与5或8)。    (3)压力与受力面积的比值相同,压力的作用效果相同;压力与受力面积的比值越大,压力的作用效果也越显著。
29.(1)在物体排开液体体积相同的情况下,物体所受的浮力与液体的密度有关。    (2)1与2或3(或5 与6或7)。    (3)物体漂浮在水面上。    (4)圆柱体沉底。    (5)4.40;3.51。
物理实验:浮力知识的妙用——测盐水的密度
1.利用阿基米德原理测密度
(1)测铁块的密度
解析:此实验主要是巧妙运用了阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排,又由于物体全部浸没入液体中(即V物=V排),从而可以求出V物;至于m物,可以运用弹簧测力计测出其重力,运用G=mg求出m.
结论:此类实验主要可以测出铁块、铜块、石块等密度大于液体的物质的密度.
(2)测盐水的密度
解析:此实验巧妙主要运用了阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排,又由于F浮=G-F,根据等量代换可以求出ρ液,至于V排可以采用排液法求出.
结论:此类实验主要是巧妙运用阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排,借助固体测液体的密度.(实际上对固体的密度大小没有特殊要求)
(3)测盐水的密度
解析:此实验除了巧妙运用阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排和F浮=G-F以外,还借助了石块两次排开液体的体积相等(均在液体中全部浸没),根据等量代换可以求出ρ液.
结论:此类实验在没有量筒(即不能直接测出体积)的情况下,巧妙运用阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排和F浮=G-F,借助固体和一种已知密度的液体来测另一种液体的密度.(要求固体的密度比两种液体的密度都要大,并且在两种液体中均全部浸没)
2.利用物体漂浮在液面的条件测物质的密度
(1)测木块的密度
解析:此实验主要巧妙运用了物体漂浮在液面的条件F浮=G物),另外在求F浮时,又运用阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排求得,至于V木可以采用“针压法”将其全部浸入液体中从而求得.
结论:对于密度小于水的物体(像木块、石蜡等),利用其漂浮在液面的特点,借助量筒从而可以测出物质的密度.
(2)测盐水的密度
解析:此实验运用了两次漂浮条件,根据同一物体在不同的液体中均处于漂浮状态,由于物体的重力不变,所以两次受到的浮力相同,根据等量代换又借助阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排即可求得物体的密度.
结论:此类实验主要用于同一物体在不同的液体中均处于漂浮状态的情况并且其中一种液体的密度已知.
(3)测盐水的密度
解析:此实验主要巧妙运用了物体漂浮在液面的条件(F浮=G物)和阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排,至于V排采用刻度尺测出相应因素,根据V排=V木-V露即可求得.
结论:此类实验主要采用的测量工具是天平和刻度尺,巧妙运用了物体漂浮在液面的条件(F浮=G物)和阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排(固体必须是规则形状,如:正方体)