F’浮= G水+mg F’浮=ρ水gV’水=ρ水gSh’
=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m2×(0.4-0.1)m=300N G木=m木g=ρ木V木g=ρ木SLg
=0.5×103kg/m3×0.1m2×0.4m×10N/kg=200N
【考点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据m=ρV算出物体的质量即质量为0的刻度线的位置; (2)算出距离上表面10厘米排开水的质量减去木料的质量就是对应的质量。 21.【答案】(1)失水
(2)由于浮子漂浮在液面上,则F浮=G=0.02N, 由F浮=ρgV排得: V排=
=
=
=2×10﹣6m3;
=0.04m.
浮子浸入水中的深度:h=
答:浮子在水中漂浮时,浸入水中的深度是0.04m.
(3)由于浮子漂浮在液面上,则浮子底面的压力F=G=0.02N, 所以p=
=
=400Pa.
答:当储水盆内盛有密度比水大的营养液时,营养液对漂浮的浮子底面的压强是400Pa. 【考点】压强的大小及其计算,阿基米德原理,物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)植物细胞吸水和失水的原理是:细胞外部溶液的浓度大于细胞内部浓度时失水;细胞外部溶液的浓度小于细胞内部浓度时吸水.吸水还是失水取决于细胞液浓度与周围环境溶液的浓度大小,二者的差越大吸水或失水的动力就越大.(2)由于浮子漂浮在液面上,因此可以利用漂浮在液面上的物体受到的浮力等于其重力来求得浮力的大小,利用阿基米德原理求出的排开液体的体积,利用h= 可求出所处深度.(3)由于营养液对漂浮的浮子底面的压力与浮子的重力相等,根据p= 压强.
【解答】解:(1)从植物细胞吸水或失水原理分析,若储水盆内所用营养液浓度过高,大于萝卜细胞液的浓度,会导致植物细胞失水. 22.【答案】(1)小于
(2)塑料管受到的压力F=G=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N, 所以对塑料管底部橡皮膜产生的压强P=
=1000Pa;
答:水对塑料管底部橡皮膜产生的压强是1000Pa;
(3)装有液体的塑料管受到的浮力F浮=G总=(0.01kg+0.002kg)×10N/kg=0.12N. 答:装有液体的塑料管受到的浮力是0.12N.
【考点】浮力大小的计算,物体的浮沉条件及其应用
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即可求出
=
【解析】【分析】(1)塑料管的重力和液体的重力之和等于塑料管受到的浮力,则液体的重力小于塑料管受到的浮力,据此分析;(2)先根据公式F=G=mg计算出塑料管受到的压力,再根据公式p= 强;(3)物体静止漂浮时,受到的重力等于浮力. 23.【答案】解:
23
(1)圆木的体积:V=0.8m×5m=4m ,
计算压
由ρ=
3333
得圆木的质量m=ρ木V=0.7×10kg/m×4m=2.8×10kg,
圆木重力:
G=mg=2.8×103kg×10N/kg=2.8×104N, 未向水池内注水时,圆木对池底的压力: F=G=2.8×104N, 圆木对池底的压强: p=
=
=3.5×104Pa;
23
(2)水位达到1m时,V排1=0.8m×1m=0.8m ,
圆木受到的浮力:
F浮1=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.8m3×10N/kg=8×103N, 圆木对池底的压力:
F压=G﹣F浮=2.8×104N﹣8×103N=2×104N; (3)当圆木对池底的压力为0时, F浮2=G=2.8×104N,
3324
即F浮2=ρ水V排2g=1×10kg/m×0.8m×h2×10N/kg=2.8×10N,
解得水深h2=3.5m,
当水位达到4m时,圆木静止时漂浮在水面上, 圆木受到的浮力: F浮3=G=2.8×104N.
44
答:(1)未向水池内注水时,圆木对池底的压力和压强分别为2.8×10N、3.5×10Pa。
3
(2)向水池内缓慢注水,在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为8×10N、
2×104N。
4
(3)当向水池内注水深度达到4m时,圆木受到的浮力又为2.8×10N。
【考点】压强的大小及其计算,阿基米德原理
【解析】【分析】(1)求出圆木的体积,利用m=ρV求圆木的质量,利用G=mg求圆木重力;未向水池内注水时,圆木对池底的压力等于圆木重力,知道底面积(受力面积),利用p=
求圆木对池底的压强;
(2)水位达到1m时,求出排开水的体积,利用阿基米德原理求圆木受到的浮力,圆木对池底的压力等于圆木重力减去浮力;
(3)求出当圆木对池底的压力为0时,圆木受到的浮力,根据阿基米德原理求排开水的体积,进而求出浸入深度(水深),和4m比较得出圆木的浮沉情况,再根据物体的漂浮条件求此时受到的浮力。 【解答】解:
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(1)圆木的体积:V=0.8m×5m=4m ,
由ρ=
3333
得圆木的质量m=ρ木V=0.7×10kg/m×4m=2.8×10kg,
圆木重力:
G=mg=2.8×103kg×10N/kg=2.8×104N, 未向水池内注水时,圆木对池底的压力: F=G=2.8×104N, 圆木对池底的压强: p=
=
=3.5×104Pa;
23
(2)水位达到1m时,V排1=0.8m×1m=0.8m ,
圆木受到的浮力:
F浮1=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.8m3×10N/kg=8×103N, 圆木对池底的压力:
F压=G﹣F浮=2.8×104N﹣8×103N=2×104N; (3)当圆木对池底的压力为0时, F浮2=G=2.8×104N,
3324
即F浮2=ρ水V排2g=1×10kg/m×0.8m×h2×10N/kg=2.8×10N,
解得水深h2=3.5m,
当水位达到4m时,圆木静止时漂浮在水面上, 圆木受到的浮力: F浮3=G=2.8×104N.
44
答:(1)未向水池内注水时,圆木对池底的压力和压强分别为2.8×10N、3.5×10Pa。
3
(2)向水池内缓慢注水,在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为8×10N、
2×104N。
4
(3)当向水池内注水深度达到4m时,圆木受到的浮力又为2.8×10N。
24.【答案】【解答】由F浮=ρ液gV排 , ρ液、g不变,V排越大,F浮越大; 从0→t1加水过程中,木块没有离开杯底,木块排开水的体积增大,浮力增大; 从t1→t2加水的过程中,木块离开杯底处于漂浮状态,排开水的体积不变,浮力不变; 从t2→t3加水过程中,绳子拉直,木块排开水的体积又不断变大,浮力再次变大; 从t3→t4加水过程中,木块完全浸没,排开水的体积不再发生变化,浮力也不再发生变化。 图象如图所示:
【考点】阿基米德原理
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【解析】【分析】根据阿基米德原理及物体漂浮时浮力与重力的关系进行分析,将整个过程分为离开容器底前、漂浮且绳子未拉直时、绳子拉直后未完全浸没前、完全浸没后几个阶段进行分析。 【解答】答:由F浮=ρ液gV排 , ρ液、g不变,V排越大,F浮越大;
从0→t1加水过程中,木块没有离开杯底,木块排开水的体积增大,浮力增大; 从t1→t2加水的过程中,木块离开杯底处于漂浮状态,排开水的体积不变,浮力不变; 从t2→t3加水过程中,绳子拉直,木块排开水的体积又不断变大,浮力再次变大; 从t3→t4加水过程中,木块完全浸没,排开水的体积不再发生变化,浮力也不再发生变化。 故答案为:图象如图所示。
25.【答案】(1)=;(2)仍在A处 【考点】阿基米德原理
【解析】【分析】(1)密度计放在液体中漂浮,受到的浮力等于密度计受到的重力; (2)根据阿基米德原理F浮=ρgV排判断排开水的体积的变化,判断出杯中水面的变化。 【解答】解:
(1)密度计漂浮,根据漂浮条件可知,密度计受到的浮力F浮=G密度计;
(2)把铁丝置于玻璃管内,再次测量同一杯液体密度时,密度计的重力不变,根据漂浮条件可知,受到的浮力不变;
因为液体的密度不变,浮力大小不变,由阿基米德原理F浮=ρgV排可知,排开水的体积不变,所以图乙杯中的液面不变,仍在A处。 故答案为:(1)=;(2)仍在A处
26.【答案】(1)小(2)悬浮在液体中的小球受到的浮力为24N(3)改用热胀冷缩更明显的液体,或选用弹性更好更细的金属链条 【考点】浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)当外界温度升高时,根据小球运动的情况判断出位置的变化即可得出该温度计的刻度值特点;
(2)利用公式F浮=ρ液gV排即可求出浮力;
(3)根据测量的原理(温度不同,小球悬浮液体的深度不同),分析使该温度计更精准建议。
【解答】解:(1)由于外界温度升高时,液体体积膨胀,引起液体密度变小,导致小球受到的浮力减小,链条拉力减小,则小球会下降,最终使小球重新悬浮液体的深度变大,所以该温度计的刻度值向下的应是变大的,即自下而上指针指示温度值是变小。
33
(2)小球排开水的体积与小球的体积相等,即V排=V球=3×10﹣m , 3333
则F浮=ρ水V排g=0.8×10kg/m×10N/kg×3×10﹣m=24N;
(3) 该温度计测量的原理是根据外界温度对液体密度产生的影响,引起小球在液体所处的深度不同,从而判断外界温度的高低;所以小球所处的深度受液体密度的变化和 金属链条的弹性程度有关,所以为了
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