与浮力有关的液面变化类问题.docx
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与浮力有关的液面变化类问题
]与浮力有关的液面变化类问题
液面变化类(与浮力有关)问题
【模块一】考点解析
知识复习:
1.阿基米德原理:
浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
F浮=G排液=ρ液gV排
浸没时V排=V物
部分浸入时V排=V-V出
2.物体的浮沉条件
(1)浸没在液体中的物体(V排=V物)
F浮<G物,下沉(ρ液<ρ物)
F浮>G物,上浮(ρ液>ρ物)
F浮=G物,悬浮(ρ液=ρ物)
(2)漂浮在液面上的物体:
F浮=G物(V排<V物)
液面升降问题类型一:
容器中的固态物质投入水中后判断液面升降
实质是比较前后V排的变化。
实验:
情景如图所示,小船和石块一起漂浮在水中,将石块(或金属块)从船中取出放入水中后,你观察到的现象是水面。
怎样用理论知识解释你看到的现象?
理论推导:
变化:
如果将沉在水底的石块放入船中使船漂浮,液面如何变化?
原因是:
。
进一步探讨:
从船中取出怎样的固态物质放入水中,水面不变?
答:
。
原因是:
。
类型一的结论是:
此类问题判断前后液面变化,实质是比较V排的变化,因为液体密度不变,浮力跟V排有关,所以转化为判断浮力的变化。
若浮力变大,则V排变大,液面;若浮力变小,则V排
【模块二】课堂实练及作业:
1.水槽中放一个小铁盒,铁盒中放少许细线和一个铝块,铁盒漂浮在水面。
现用细线把铝块拴在铁盒下面,铁盒仍漂浮在水面,如图所示。
讨论此时水槽中的水位以及铁盒浸入水中的体积,说法正确的是()
A.水槽中水位不变,铁盒浸入水中的体积变大
B.水槽中水位下降,铁盒浸入水中的体积不变
C.水槽中水位不变,铁盒浸入水中的体积变小
D.水槽中水位上升,铁盒浸入水中的体积不变
2.在图中,容器内装有一定量的水,水面上浮有木块甲,在甲上放有铁块乙,甲与乙之间用细绳相连,当木块翻转,铁块乙没入水中时,则()
A.容器内液面高度一定不变
B.容器内液面高度一定降低
C.容器内液面高度一定升高
D.容器内液面高度先升高后降低
3.如图所示,木块下吊着一铁块,悬浮在水中,如果将绳子剪断,当木块和铁块都静止后,下列分析正确的是()
A.铁块沉底,木块漂浮
B.水面下降,容器底受到水的压强变小
C.桌面受到的压力变小
D.桌面受到的压强不变
4.重为5N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是当木块露出水面漂浮时,水面(填“上升”或“下降”或“不变”),木块所受浮力为水对容器底的压力(填“增加”或“减小”)了
5.一块0℃的冰放在盛有0℃的水的容器中。
已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力,则当冰完全融化为0℃的水后.容器中水面的位置将()
A.上升;B.下降;
C.保持不变;D.水面的升或降决定于冰和容器内水的体积。
6.如图所示,装有金属球的小盆漂浮在圆柱形水槽的水面上。
此时小盆受浮力F1。
若把金属球从盆中拿出并投入水槽中,球沉到水槽的底部。
此时小盆受浮力F2,水槽底对金属球的支持力为N。
那么()
A.小盆受重力的大小为F1
B.金属球受重力的大小为F1-F2
C.小盆排水体积减小了
D.水对水槽底部的压力减小了N
7.如图所示,圆柱形容器内盛有某种液体,一正方体木块漂浮在液面上,已知木块的体积为1000cm
,
容器底面积是木块底面积的2倍,g取10N/kg,求:
(1)木块受到的浮力
(2)要使木块浮出液面的高度恰好为1cm,必须向木块施加2N竖直向下的力,求液体的密度为多大?
(3)用力将木块恰好全部按入液体中,容器底部所受到的液体的压强比
(2)中增大了多少?
8.如图所示,金属铝块的体积为500cm
,用线系着放入装有某种液体圆柱形容器中,容器中的液体深度由20cm上升到21cm,这时细线对铝块的拉力为9.5N,求:
(1)铝块受到的重力
(2)铝块在液体中受到的浮力
(3)液体的密度
(4)剪断细线,铝块沉底静止后,容器对水平支持面的压强(容器的重力和容器壁的厚度忽略不计,
,
9.如图甲所示,高度为
的圆柱体A用细线系住后,浸入水槽的水中,当圆柱体A有7/8的体积露出水面时,细线的拉力恰好为1N,如图乙所示,用细线将圆柱体A拉入水槽中,当细线施加的拉力为A重的3/4时,圆柱体有7/8的体积浸入水中,已知圆柱体A底面积是圆柱形水槽底面积的1/6,(
)
求:
(1)圆柱体A的重力
(2)先后两次水对容器底的压强差
甲 乙
10.如图所示、一圆柱形平底容器底面积为
,把它平放在水平桌面上,在容器内放入一个底面积为
,高为0.15m的圆柱形物块,且与容器底不完全密合,物块的平均密度为
求:
(1)物块对容器底的压强?
(2)向容器内缓慢注入重量为多少千克的水时,物块对容器底的压强恰好为零?
模拟题选练
1.(09海一)如图11所示,底面积为S1的圆柱形容器中装有未知密度的液体。
将一密度为ρ的正方体金属块放入底面积为S2的长方体塑料盒中(塑料盒的厚度可忽略不计),塑料盒漂浮在液面上(液体不会溢出容器),其浸入液体的深度为h1。
若把金属块从塑料盒中取出,用细线系在塑料盒的下方,放入液体中,金属块不接触容器,塑料盒浸入液体的深度为h2。
剪断细线,金属块会沉到容器的底部,塑料盒漂浮在液面上,其浸入液体的深度为h3。
若塑料盒始终处于如图所示的直立状态而未发生倾斜,则细线剪断前、后液体对圆柱形容器底部的压强减小了。
2.(09宣一)如图9甲所示,A、B两个实心正方体所受重力分别为GA、GB,它们的密度分别为ρA、ρB,它们的边长分别为hA、hB。
若将它们放在水平地面上,对地面产生的压强分别为pA、pB。
若将它们放入柱状容器的水中(水未溢出),物体静止后,如图9乙所示,A物体有1/3的体积露出水面,B物体静止在水中,容器底部受到水的压力比未放入两物体时增加F1;若将B物体取出轻压在A物体上(水未溢出),待物体静止后,容器底部受到水的压力比未放入两物体时增加F2。
若已知pA=2pB,F1=1.52N,g取10N/kg。
则下列说法正确的是:
()
A.hA׃hB=3׃1B.hB=0.04m
C.pA-pB=200Pa;D.GA+GB=1.52N;F2=F1
3.(09朝一)如图7所示,在底面积为S的圆柱形水槽底部有一个金属球,圆柱型的烧杯漂浮在水面上,此时烧杯底受到水的压力为F1。
若把金属球从水中捞出放在烧杯里使其底部保持水平漂浮在水中,此时烧杯底受到水的压力为F2,此时水槽底部受到水的压强与捞起金属球前的变化量为p,水的密度为ρ水。
根据上述条件可知金属球捞起放入烧杯后
A.烧杯受到的浮力为F2–F1
B.烧杯排开水的体积增大了
C.金属球受的支持力为F2–F1–pSD.水槽底部受到水的压力变化了pS
4.(10顺二)如图10(a)所示,装有部分水的试管竖直漂浮在容器内的水面上,试管内水面与容器底部的距离为h,试管壁粗细均匀、厚度不计;现将某物块放入试管内,物块漂浮在试管内的水面上,试管仍漂浮在容器内的水面上,此时试管内水面与容器底部的距离为
,如图10(b)所示;取走该物块,将另一物块完全浸没在该试管水中,发现试管内水面与容器底部的距离恰好又变为h,如图10(c)所示,若试管横截面积与容器横截面积之比为1:
5,则新放入的物块密度为____
。
5.(10北京中考)如图10甲所示,底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的液体,放在水平桌面上;底面积为60cm2的圆柱形物体A悬挂在细绳的下端静止时,细绳对物体A的拉力为F1。
将物体A浸没在圆筒形容器内的液体中,静止时,容器内的液面升高了7.5cm,如图10乙所示,此时细绳对物体A的拉力为F2,物体A上表面到液面的距离为h1。
然后,将物体A竖直向上移动h2,物体A静止时,细绳对物体A的拉力为F3。
已知F1与F2之差为7.2N,F2与F3之比为5:
8,h1为3cm,h2为5cm。
不计绳重,g取10N/kg。
则物体A的密度是kg/m3。
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- 浮力 有关 液面 变化 问题