SH′= V水+VA,所以H′=0.178m。
此时水对容器底部的压强p =ρ水gH′=1.78×103
Pa。(2)初始A浸入水中深度为h0=5L/6=10cm。 当绳子刚被拉断时有:Fm+F浮′= G,所以F浮′=10.08N。 设此时A浸入水中深度为h,则有F浮′=ρ水gL2h。 所以h =7cm,Δh = h-h =3cm。
6、精析 分别对木块所处的几种状态作出受力分析. 如图3(a)(b)(c).
(a) (b) (c)
图(a)中,木块受拉力F1
,重力和浮力.
图(b)中,细线剪断,木块处于漂浮状态,设排开水的体积为V排
.
图(c)中,将露出水面的部分切去后,木块仍漂浮,这时再 施加F2
=1 N的压力,仍有部分体积露出水面.
已知:F=2N,F=1N,V′=20cm3
—2×10—5
m3
1
2
求:
水
解 根据三个图,木块均静止,分别列出受力平衡过程
将公式中各量展开,其中V排指图(b)中排开水的体积.
代入数值事理,过程中用国际单位(略)
水
V—木
V=
水V排
—
木
V
(
水
V排
—
木
V排)=
+
水
×2×10—5
约去V3
3
排
和V,求得:
水
=0.6×10kg/m
9
答案 木块密度为0.6×10kg/m.
3
3
7、2400 2400 2.4 1.6
8、V排=V物-V露=2米-0.2米=1.8米 1分
F浮=ρ水 g V排 1分 =1.0×10千克/米×9.8牛/千克 ×1.8米 1分
=17640牛 1分 9、(1).m=ρV
=7.8×10千克/米×1×10米=0.78千克 2分 G=mg
=0.78千克×9.8牛/千克=7.644牛 2分 (2).F浮=ρ水gV排
=1.0×10千克/米×9.8牛/千克×1×10米 =0.98牛 3分 (3).弹簧秤示数为
3
3
-4
3
3
3
-4
3
3
3
3
3
3
3
F= G-F浮
=7.644牛-0.98牛=6.664牛 2分 说明:(1)、(3)小题中公式1分,代入与结果1分 (2)小题公式1分,代入1分,结果1分 10、解法一:根据浮力产生的原因求解 即:
解法二:根据阿基米德原理求解。解法三:根据木块受到的力求解。
后,水的体积V.求出这两个体积,再进行比较,就可得出结论.
水
排
11、精析 这道题可以用计算的方法来判断,关键是比较两个体积,一是冰熔化前,排开水的体积V,一个是冰熔化成水 解 (1)如图5(a)冰在水中,熔化前处于漂浮状态. F=G
浮
冰
水
g V=mg
排
冰
V=
排
水
冰
冰熔化成水后,质量不变:m=m
求得:V=
水
水
=
排
比较①和②,V=V
也就是冰熔化后体积变小了,恰好占据了原来冰熔化前在水中的体积. 所以,冰在水中熔化后液面不变
(2)冰在盐水中:冰熔化前处于漂浮,如图5(b),则 F
10
盐浮
=G
冰
盐水
g V
排盐
=mg
冰
V
排盐
= ①
冰熔化成水后,质量不变,推导与问题(1)相同.
V水=
②
比较①和②,因为水
=
盐水
∴ V水
=V
排排
也就是冰熔化后占据的体积要大于原来冰熔化前在盐水中的体 所以,冰在盐水中熔化后液面上升了。
答案 (1)冰在水中熔化后液面不变.(2)冰在盐水中熔化后液面上升。
思考 冰放在密度小于冰的液体中,静止后处于什么状态,熔化后,液面又如何变化? 12、 精析 从受力分析入手,并且知道冰熔化,质量不变,体积减小,造成液面下降。 已知:S=50cm2
,h1
=4.6cm,h2
=0.44cm
求:
石
解 V+V=Sh=50cm2
×4.6cm=230 cm3
冰
石
1
冰熔化后,水面下降h2
. V′=hS=0.44cm×50cm2
=22 cm3
2
∵ m冰
=m水
冰
V冰
=
水
V水
==,V水=
V冰
V′=V冰
-V水
=V冰-
V冰=
V冰
0.1V冰
=22 cm3
V=230 cm3
—220 cm3
=10 cm3
石
冰、石悬浮于水中: F浮
=G冰
+G石
水
g(V冰
+V石
)=
水
g V冰
+
水
g V石
石
=
=
=3.2g/
答案 石块密度为3.2g/
13、(1)0.49 (2)0.05kg (3)0.67g/cm3
11
14、(1)0.75 N (2)7.5×10m
-5
排
球
3
(3)2.2×10 kg/m
3
3
3
15、(1)由空心铜球悬浮在水中可知 V=V=17.8cm 根据阿基米德原理得: F=
浮
液
g V=1.0×10×10×17.8×10=0.178N
3
-6
排
浮
由悬浮条件可知空心铜球的重力 G=F=0.178N (2)由
=和G=mg 可知
-6
3
3
实
3
空心铜球的实心部分体积 V===2×10m=2cm 空心铜球中空心部分的体积 V=V-V=15.8cm
空
实
16、1.96N 、2.5×10Kg/m、 5.88N
3
3
17、(1)(1分)
(N)(1分)
(1分)
(2)(1分)
(1分)
(N)(1分)
(N)(1分)
18、(1)(2)
即: (3)19、(1)(2)
(3)
12