本章复习
【知识梳理】
一、浮力
1.液体(或气体)2.竖直向上 3.压力差 4.控制变量
二、阿基米德原理
1.(1)重力 2.等于重力 4.密度 体积 深度
三、物体的浮沉条件及应用
(1)空心 质量(2)重力(3)小于(4)漂浮 “上小下大”
四、浮力的计算
1.F浮=F向上一F向下
2.F浮=G物-F拉
3.F浮=G物
4.F浮=G排=ρ液gV排
【课后作业】1-10 DBCDB CCCDC 11-15 AB BC AD AC AB
16.(1)没有与溢水口相平(2)丁、甲、乙、丙 (3)偏小(4)F₁-F₅
17.解:(1)小球排开液体的体积与小球的体积相等,即V排=V球=3×10⁻⁵m³
则小球在液体中浸没时所受的浮力:F浮=P液V排g=0.9×10³kg/m³× 10 N/kg×3×10⁻⁵m³=0.27 N
(2)根据力的平衡条件可得,被小球拉起的金属链条的重力:
G链=F浮-G球=0.27N-0.15N=0.12N
则被小球拉起的金属链条质量:
G链=G链/g=0.12 N/10N/kg= 0.012 kg
(3)小球的密度:ρ=m球/V球=G球/gV球=0.15N/10 N/kg×3×10⁻⁵m³=0.5×10³kg/m³<ρ液
可知若小球与金属链条完全分离,小球会漂浮在液面上,则小球静止时受到的浮力:F'浮=G球=0.15N
答:(1)小球受到的浮力为0.27N;(2)被小球拉起的金属链条质量是0.012kg;(3)小球静止时受到的浮力大小为0.15 N。
18.解:(1)冰川融化前为漂浮状态,受到的浮力大小等于重力大小
根据G=mg可知冰川的重力:G冰=m冰g
受到的浮力大小等于重力大小,则F浮=G冰=m冰g
冰川融化前受到的浮力是m冰g。
(2)由上述可知,冰川融化前受到的浮力是m冰g,根据阿基米德原理F浮=P液gV排可知,冰川融化前排开海水的体积:V排=
F浮/ρ海g=m冰g/ρ海g=m冰/ρ海,冰川融化前排开海水的体积是:m冰/ρ海。
(3)冰川完全融化成水前后,物体所含物质的多少不变,则质量是不变的,这些水的质量:m水=m冰
水的密度是ρ水,则根据密度公式可知,这些水的体积:V水=m水/ρ水=m冰/ρ冰,冰川完全融化成水后水的体积是:m冰/ρ水
(4)由(2)解析可知冰川融化前排开海水的体积是m冰/ρ海,由(3)的解析可知冰川完全融化成水后水的体积是m冰/ρ水,由于ρ海>ρ水,则:m冰/ρ海<m冰/ρ水。
即冰川完全融化成水后水的体积大于冰川融化前排开海水的体积,那么海平面会上升。
答:(1)冰川融化前受到浮力是m冰g;(2)冰川融化前排开海水的体积是m冰/ρ海;(3)冰川完全融化成水后水的体积是
m冰/ρ水;(4)海平面会上升。
专题训练(一)实验探究题
1.(1)排开液体的体积 (2)①③④ 1N
(3)①③⑤ 大 不可靠 没有控制铜块排开液体的体积相同 (4) 1.1× 10³ 偏大
2.(3)F₂-F₃=F₄-F₁ 排开液体的重力(4)正确 F₂ρ水/F₂-F₃
专题训练(二)计算题
1.解:(1)由图乙可知,圆柱体未浸入水中时弹簧测力计读数F₁ = 3 N
圆柱体浸没在水中后弹簧测力计读数F₂=2N
由称重法可得,圆柱体浸没在水中时所受到的浮力:F浮=F₁-F₂=3N-2N=1N
(2)由F浮=P水gV排,得,圆柱体浸没时排开水的体积:V排=F浮/ρ水g=1N÷1×10³kg/m³×10N/kg=1×10⁻⁴m³=100cm³
因圆柱体浸没在水中,则圆柱体体积:V=V排=100cm³
(3)圆柱体未浸入水中时水的体积:V水=S容·h=100cm²2x12 cm = 1 200cm³
圆柱体沉入水底后,圆柱体与水的总体积:V总=V水+V柱=1200 cm³+100cm³=1300 cm³
则圆柱体沉底后水的深度为:h'=V总/S容=1300cm³/100cm²=13cm= 0.13 m
此时水对容器底部的压强:p=ρ水gh'=1×10³kg/m³×10N/kg × 0. 13 m = 1. 3 × 10³ Pa
答:(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力为1N;(2)圆柱体的体积为100cm³;(3)圆柱体沉入底部时,水对容器底部的压强为1.3×10³Pa。
2.解:(1)根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于其排开的水的重力:
F浮= G排=m排 g= 0.05 kg × 10 N/kg =0.5 N
(2)根据F浮=ρ液gV排 可得,物体排开的水的体积:V排=F浮/ρ水g=0.5 N÷1.0 × 10³kg/m³× 10 N/kg=5×10⁻⁵m³
浸没时V物=V排=5×10⁻⁵m³
(3)因为物体悬浮在盐水中,所以ρ盐水=P物=m物/V物=0.055 kg/5×10⁻⁵m³= 1.1 × 10³kg/m³
答:(1)物体在纯水中所受的浮力为0.5N;(2)物体的体积为5×10⁻⁵m³;(3)物体悬浮时盐水的密度为1.1×
10³kg/m³。
3.解:(1)木块的重力:G木=m木g=6kg×10N/kg=60N
木块漂浮在静止的水面上,所以水对木块产生的浮力:F浮=G木=60N
(2)木块的底面积S=600cm²=6×10⁻²m²
根据F浮=ρ水gV排可得,木块排开水的体积:
V排=F浮/ρ水g=60N/1.0×10³kg/m³×10 N/kg=6×10⁻³m³
由V排=Sh浸,可得,木块浸入水中的深度:h浸=V排/S=6×10⁻³m³/6×10⁻²m²=0.1m
(3)容器内的水被全部抽完后,木块对容器的压力F=G木=60 N
对容器的压强:P=F/S=60N/6×10⁻²m²=1×10³Pa
答:(1)水对木块产生的浮力大小为60N;(2)木块浸入水中的深度为0.1m;(3)容器内的水被全部抽完后木块对容器的压强为1×10³Pa。
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