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文檔簡介
2012.09.08
(2011?昆明)某學(xué)校課外科技小組的同學(xué)為學(xué)校的廁所設(shè)計(jì)了一個(gè)自
動(dòng)沖刷水箱.這種水箱能夠把自來水管持續(xù)供給的較小流量的水儲(chǔ)備
到一定量后,自動(dòng)開啟放水閥,將水集中放出,這樣就可以以較大的
水流沖刷便池.如圖所示,A是一面積為S1的圓形放水閥門,其質(zhì)量
和厚度均忽略不計(jì),且恰好能將排水管口蓋嚴(yán).閥門的左端與排水管
口的邊緣相連并能繞垂直紙面的軸O向上轉(zhuǎn)動(dòng),右端通過一很小的掛
鉤及連桿與浮子B相連,連桿的長度為hl,連桿質(zhì)量和閥門轉(zhuǎn)動(dòng)受到的摩擦均不計(jì).若將
浮子B設(shè)計(jì)為一個(gè)質(zhì)量為m、高為h2的空心圓柱體,它能將閥門拉起的最小橫截面積S2
是多少?
考點(diǎn):浮力大小的計(jì)算;二力平衡條件的應(yīng)用;杠桿的平衡條件.
專題:計(jì)算題;應(yīng)用題.
分析:先對(duì)物體進(jìn)行受力分析,浮子靜止時(shí)浮子受到向上浮力和向下的拉力和重力,浮子剛
好將閥門拉起時(shí),浮子和閥門連接在以O(shè)為支點(diǎn)的杠桿上,根據(jù)杠桿平衡條件列出等式,
求出浮力的表達(dá)式,最后根據(jù)阿基米德原理求出它能將閥門拉起的最小橫截面積.
解:當(dāng)浮子B處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),F(xiàn)浮=T+mg,①
剛好將閥門打開應(yīng)滿足=p水slx4,即T=上場1-,②(d為閥門的直徑),
222
P水
①②聯(lián)立可得:F浮=—寧上+mg,
因?yàn)镕浮=p,?gV排,浮子剛好全部沒入水中的面枳就是最小血積,
所以p水gh2S2=mg+水,
整理可得:S2Tm+—水p水h2
答:它能將閥門拉起的最小橫截面積S2是丁+(「水/p水卜?
2012.09.12
1.如圖為A物質(zhì)的溶解度曲線,M,N兩點(diǎn)分別表示A物[溶解度(gWg水)
質(zhì)的兩種溶液.下列做法不能實(shí)現(xiàn)M,N間的相互轉(zhuǎn)化的
0溫度C
是(A從溶液中析出時(shí)不帶結(jié)晶水)()
A.從MfN:先將M降溫再將其升溫
B.從M-N:先將M升溫再將其蒸發(fā)掉部分水
C.從NfM:先向N中加入適量固體A再降溫
D.從NfM:先將N降溫再加入適量固體A
分析:圖為A物質(zhì)的溶解度曲線,M,N兩點(diǎn)分別表示A物質(zhì)的兩種溶液,則
可知:從M-N:先將M降溫再將其升溫;從N-M:先向N中加入適量固體
A再降溫;從N—M:先將N降溫再加入適量固體A
解:A、從M-N:先將M降溫再將其升溫,降溫時(shí)有晶體析出,但是題目沒有
說說將晶體分離,之后如果升溫到元溫度,則溶液依舊飽和.所以此說法不一定
能夠?qū)崿F(xiàn).故A錯(cuò)誤;
B、從M-N:先將M升溫再將其蒸發(fā)掉部分水,說法錯(cuò)誤,因?yàn)橛捎谡舭l(fā)了部
分水,M中的濃度更高,顯然不到N,故B錯(cuò)誤;
C、從N-M:先向N中加入適量固體A再降溫,說法正確,故C正確;
D、從N-M:先將N降溫再加入適量固體A,說法正確,故D正確.
故選A、B.
2.現(xiàn)有一瓶未開啟的濃硫酸,標(biāo)簽如如圖所示.欲配制92gl9.6%的稀硫酸,應(yīng)
量取濃硫酸多少mL?需要加水多少毫升?
考點(diǎn):有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡單計(jì)算.
專題:溶液的組成及溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算.
分析:用濃硫酸加水稀釋得到稀硫酸,由于在加水的過程中溶質(zhì)的質(zhì)量不變,即
濃溶液的質(zhì)量X濃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=稀溶液的質(zhì)量X稀溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量
分?jǐn)?shù),在加水的過程中溶液的增加量即濃稀溶液質(zhì)量之差就應(yīng)等于加入的水的質(zhì)
且
里,
解:由于在加水稀釋的過程中溶質(zhì)的質(zhì)量不變,濃稀溶液質(zhì)量之差就為加入水的
質(zhì)量.
設(shè)應(yīng)量取濃硫酸的質(zhì)量為X.
xX98%=92gxi9.6%
x=92gX19.6%98%=18.4g
則應(yīng)量取的濃硫酸的體積為
—I8%=10mL,需要力口水的體積為92g-18.4g/lg/cm3=73.6mL即73.6g
1.84g/cm
3.某工廠生產(chǎn)酒精,要求含水量(按質(zhì)量計(jì)算)不超過10%,他們用抽測密度
的方法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢查,則合格酒精的密度應(yīng)在多少千克/米3范圍內(nèi).(不考慮
酒精與水混合后的體積變化)(P酒精=0.8Xl()3kg/m3)
考點(diǎn):空心、混合物質(zhì)的密度計(jì)算.
專題:計(jì)算題.
分析:酒精的密度是0.8X103kg/m3.酒精內(nèi)含水時(shí),設(shè)含水酒精總質(zhì)量為m,
則水的質(zhì)量不能超過10%m即0.1m,酒精質(zhì)量至少為0.9m,根據(jù)V=V水+V酒可
得,再利用P=^
解:酒精內(nèi)含水時(shí),設(shè)含水酒精總質(zhì)量為m,則水的質(zhì)量不能超過10%m即0.1m,
酒精質(zhì)量至少為0.9m,根據(jù)V=V,k+V酒可得,由「=依得,
33
1.0xl03kg/m3+0.8xl03kg/m3=mX1.225X10-kg/m,
^0.82X103kg/m3,
mxl.225xl03kg/m1
答:合格酒精的密度應(yīng)在0.8X103kg/n??0.82義lO^kg/n?范圍內(nèi).
4.同種材料制成的幾個(gè)圓柱體,它們的質(zhì)量、粗細(xì)、高度各不相同,把它們豎直
放在水平桌面上,則()
A.較高的圓柱體對(duì)桌面的壓強(qiáng)大
B.較粗的圓柱體對(duì)桌面的壓強(qiáng)大
C.質(zhì)量較大的圓柱體對(duì)桌面的壓強(qiáng)大
D.它們對(duì)桌面的壓強(qiáng)一樣大
考點(diǎn):壓強(qiáng)大小比較.分析:壓強(qiáng)表示壓力作用效果的物理量,
公式:p=-,水平面上柱體(如圓柱體、正方體、長方體等)對(duì)地面的壓強(qiáng)計(jì)
S
算公式可變形為P=—=—=PgL=£^L.=pgh.
SSss
解:A、由P=Pgh可知,柱體的壓強(qiáng)與物體的密度和柱體的高度有關(guān),與受力
面積無關(guān).因?yàn)橥N材料制成的兒個(gè)圓柱體密度相同,密度相同時(shí),高度越高的,
壓強(qiáng)就越大.故A正確.
B、由P=Pgh可知,柱體的壓強(qiáng)與物體的密度和柱體的高度有關(guān),與受力面積
無關(guān).故B說法不正確.
C、由P=Pgh可知,柱體的壓強(qiáng)與物體的密度和柱體的高度有關(guān),與質(zhì)量無關(guān).故
C說法不正確.
D、由P=Pgh可知,雖然物體的密度相同,但是高度不同,對(duì)桌面的壓強(qiáng)也就
不同.故D說法不正確.
故選A.
5.一銅鋁合金材料制成的直圓錐體置于水平桌面上,如圖所示,其高H=10cm,
已知直圓錐體的體積可用公式丫=593計(jì)算,式中S為底面積.若該圓錐體對(duì)水
平桌面的壓強(qiáng)為2000Pa,求:
(1)該種合金材料的密度為多少?
(2)該種合金材料中所含銅和鋁的體積之比為多少?
(P銅=8.9XlO'Kg/n?,p鋁=2.7X103Kg/m3)
考點(diǎn):密度的計(jì)算;空心、混合物質(zhì)的密度計(jì)算;重力的計(jì)算;壓強(qiáng)的大小及其
計(jì)算.專題:計(jì)算題.
分析:(1)求出圓錐體的體積,設(shè)合金材料的密度為P合金,利用密度公式和重
力公式求圓錐體重,可求圓錐體對(duì)水平桌面的壓力,再利用壓強(qiáng)公式求圓錐體對(duì)
桌面的壓強(qiáng),據(jù)此求解;
(2)設(shè)合金中含有銅的體積為V銅,含有鋁的體積為V鋁,利用
P合金=01V領(lǐng)+mR;V錯(cuò)
解:(1)圓錐體的體積:V=電,
3
設(shè)合金材料的密度為P介金
圓錐體重:G=mg=P合金Vg=P☆金
?.?在水平桌面上,
.?.圓錐體對(duì)桌面的壓力:
Fsh1
p=—=P合僉=;P合金gh,
s3s3
Vp=2000Pa,
即:—p合金gh=2000Pa,
...p合金=6X103kg/tn';
(2)設(shè)合金中含有銅的體積為V例,含有鋁的體積為V鋁,
*?'P令金=(PisV銅+P鋁V?;)/(V.+V鋁),
333333
即:6X10kg/m=(8.9X10kg/mXV(H+2.7X10kg/mXV鋁)/(V1H+V),
3333
(8.9-6)X10kg/mXVw=(6-2.7)X10kg/mXV
.,.V銅:V鋁=33:29.
2012.09.14
6.將一物塊輕輕放入盛滿水的大燒杯中,靜止后有81g水從大燒杯中溢出;將
其輕輕放入盛滿酒精的大燒杯中,靜止后有72g酒精從大燒杯中溢出.已知P酒
精=0.8X103kg/m3,則物塊在水中的狀態(tài)及物塊的密度是()
A.懸浮1.0X103kg/m3B.漂浮0.92X103kg/m3
C.下沉1.2X103kg/m3D.漂浮0.90X103kg/m3
物體的浮沉條件及其應(yīng)用;密度的計(jì)算;阿基米德原理.
專題:計(jì)算題;推理法.
分析:分三種情況(大于等于水的密度、大于酒精的密度小于水的密度、小于等
于酒精的密度)分析,得出物體的密度大于酒精的密度、小于水的密度,從而確
定物體在水中漂浮,根據(jù)漂浮條件求出物體重,再根據(jù)在酒精中受到的浮力求出
物體的體積,利用密度公式求物體的密度.
解:假設(shè)P物2P水,物體將在水中懸浮或下沉在杯底,在酒精中下沉在杯底,此
時(shí)排開水或酒精的體積相同,根據(jù)F浮=P液v排g可知受到的浮力關(guān)系為5:4,
而現(xiàn)在根據(jù)F浮=6排=6溢/1溢g可知浮力關(guān)系為9:8,所以P物2P水不可行;
假設(shè)P物WP酒精,物體將在水中漂浮,在酒精中漂浮或懸浮,這樣受到的浮力
相等,都等于自重,但是實(shí)際受到的浮力不相等,所以P物WP酒精不可行;
可見物體的密度一定是大于酒精的密度、小于水的密度,所以物體在水中會(huì)漂浮,
而在酒精中下沉到杯底:
?物體在水中漂浮,
?'?Fj?=Gi!,=m物g,
VFi?=Grt=G淄=01iag,
?*-mis)=m;a=81g,
?.?物體在酒精中下沉,
33
v物=丫jB=m(if/P酒楮=72g0.8g/cm=90cm,
物體的密度:
P=m物/v物=81g/90cm3=0.9g/cm3=0.9X103kg/m3.
故選D.
9.20
7.金屬單質(zhì)A和非金屬單質(zhì)B可生成化合物A2B,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
A+B」^A2B某校一課外小組的甲、乙、丙三個(gè)學(xué)生分別在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)做該實(shí)
驗(yàn),充分反應(yīng)時(shí),所用A和B的質(zhì)量a和b各不相同,但總質(zhì)量相等,都是8.0g.有
關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下.試求丙學(xué)生實(shí)驗(yàn)中a:b的值可能是多少?
A的用帚R的用得AnR的用景
耳1
70n1nnSna
乙
40a40nS0a
丙
anhaann
考點(diǎn):常見化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系;質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用.
專題:圖表分析,尋找有效數(shù)據(jù).
分析:根據(jù)甲、乙兩同學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),結(jié)合題設(shè)中“充分反應(yīng)時(shí),所用A和B的
質(zhì)量a和b各不相同,但總質(zhì)量相等,都是8.0g”,分析反應(yīng)2A+B3^A2B
恰好完全反應(yīng)時(shí)A、B用量,判斷恰好完全反應(yīng)時(shí)A、B用量比;利用所判斷的
恰好完全反應(yīng)時(shí)A、B用量比,由丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中生成A2B的質(zhì)量計(jì)算出實(shí)驗(yàn)中
A的用量、B的用量.
解:對(duì)比甲、乙兩同學(xué)所用A和B的質(zhì)量及生成A2B的質(zhì)量:同樣生成5.0gA2B,
甲實(shí)驗(yàn)B的用量為1.0g、乙實(shí)驗(yàn)B的用量為4.0g,則可得反應(yīng)生成5.0gA2B時(shí)
需要消耗B的質(zhì)量為1.0g;利用質(zhì)量守恒定律,可判斷生成5.0gA2B時(shí)消耗B
的質(zhì)量為1.0g,則消耗A的質(zhì)量=5.0g-L0g=4.0g,則兩物質(zhì)恰好完全反應(yīng)時(shí),A、
B兩物質(zhì)的用量比為4:1;
根據(jù)反應(yīng)中反應(yīng)物A、B兩物質(zhì)的質(zhì)量比為4:1及質(zhì)量守恒定律,由于丙同學(xué)
實(shí)驗(yàn)中生成A2B的質(zhì)量3.0g,若A的用量=3.0gX45=2.4g,此時(shí)B的用量
=8.0g-2.4g=5.6g;若B的用量=3.0gX15=0.6g,此時(shí)A的用量=8.0g-0.6g=7.4g;
因此丙學(xué)生實(shí)驗(yàn)中a:b的值為2.4:5.6=3:7或7.4:0.6=37:3.
故答案為:3:7或37:3.
8.自然界存在著一種白云石的礦石,其化學(xué)式是xCaCO3?yMgCO3.(其中x、y
為最小正整數(shù)比).以它為原料,可制取耐火材料等.
(1)稱取2.76g白云石,加熱到質(zhì)量不再變化,冷卻到室溫,再稱量固體質(zhì)
量為1.44g.試通過計(jì)算寫出白云石的化學(xué)式.
(2)若再稱取2.76g白云石,研碎后與過量炭粉混合,放在特定儀器中隔絕空
氣強(qiáng)熱一段時(shí)間后,測得白云石分解率為a(設(shè)白云石CaCO3、
MgCO3同比分解),生成VL一氧化碳(密度為:
!],
1.25g/L)CaO+3C1'">CaC2+CO
2MgO+5C-皿>Mg2c3+2CO)
①試計(jì)算V為多少L?(用a代數(shù)式表示).
②請(qǐng)?jiān)谟覉D中畫出V和a的關(guān)系圖.
解:根據(jù)題意,白云石受熱分解的化學(xué)方程式為:
xCaCO3?yMgCO3冏溫>xCaO+yMgO+(x+y)CO2t
100x+84y44(x+y)
2.76g(2.76g-1.44g)
100x+84y_44(x+y)
解得x:y=l:1,
2.76g-2.76g-1.44g
因此白云石的化學(xué)式為CaCO3?MgCC>3,
答:白云石的化學(xué)式為CaCO3?MgCO3;
(2)①由CaCO3?MgCO3-^L^CaO+MgO+2CO2t,
CaO+3c高溫>CaC2+CO,
2MgO+5C,溫>Mg2c3+2CO,
CO2+C溫〉2C0,則可知
CaO~COMgO~COCO2?2co
即存在CaCO3.MgCO3-6CO
1846X28
2.76gXaVX1.25g/L
184_2.76gxa
6x28-Vxl.25g/L
解得V=2.02aL,
答:V為2.02aL;
②由V=2.02aL可知,
V和a的關(guān)系在坐標(biāo)圖上為斜率為2.02,的正比例圖象關(guān)系,
答:V和a的關(guān)系圖為
8.在化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能考試做完“二氧化碳的制取和性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)后,廢液桶中有大
量的鹽酸與氯化鈣的混合溶液(不考慮其他雜質(zhì)).為避免污染環(huán)境并回收利用
廢液,化學(xué)興趣小組做了如下實(shí)驗(yàn):
取廢液桶上層清液共11.88kg,向其中加入溶質(zhì)質(zhì)量分
數(shù)為21.2%的碳酸鈉溶液.所得溶液pH與加入的碳酸
鈉溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖所示:
(1)通過如圖可知,當(dāng)碳酸鈉溶液質(zhì)量加到kg時(shí),廢
液恰好處理完(鹽酸與氯化鈣的混合溶液完全轉(zhuǎn)化成氯
化鈉溶液).
(2)此時(shí)所得溶液能否用于該校生物興趣小組的小麥選種(選種液要求氯化鈉
的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在10%—20%之間)?請(qǐng)通
過計(jì)算回答.
考點(diǎn):根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算;溶液的酸堿性與pH值的關(guān)系.專題:溶液
的組成及溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算;有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算.
分析:(1)由圖示可知,當(dāng)碳酸鈉溶液質(zhì)量加到15kg時(shí),ph=7,然后又上升,
說明此時(shí)溶液正好中和;
(2)根據(jù)碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)和碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式,分別計(jì)算出
生成的NaCl的質(zhì)量(即恰好處理完時(shí)溶液的溶質(zhì)質(zhì)量),然后根據(jù)“溶質(zhì)質(zhì)量
分?jǐn)?shù)=溶質(zhì)質(zhì)量/溶液質(zhì)量X100%”即可計(jì)算出恰好處理完時(shí)溶液的溶質(zhì)質(zhì)量
分?jǐn)?shù),再對(duì)照是否在“10%—20%”之間,即可判斷此時(shí)所得溶液能否用于該校
生物興趣小組的小麥選種.
解答:解:(1)由圖示可知,當(dāng)碳酸鈉溶液質(zhì)量加到15kg時(shí),ph=7,說明此時(shí)
溶液正好完全中和;
故答案為:15kg;
(2)解:設(shè)Na2co3與HC1反應(yīng)生成NaCl、CO2的質(zhì)量分別為xl、yl,與CaCb
反應(yīng)生成NaCl、CaCO3的質(zhì)量分別為X2、y2,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2t+H2O,
10611744
10kgX21.2%X|yi
Na2CO3+CaC12=CaCO3I+2NaCl
106100117
5kgX21.2%y2X2
106_10kgx21.2%106_5kgx21.2%
Tn-Tn-
10610kgx21.2%106=5kgx2L2%
"
~44~Yt;Too父
解之得:x(=2.34kg,yi=0.88kg,x2=1.17kg,y2=lkg;
2.34kg+1.17kg
恰好處理完時(shí)溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=xl00%=14.4%
11.88kg+15kg-0.88kg-1kg
答:可以作為生物興趣小組的選種液.
2012.9.21
9.如圖所示,放在水平面上容器內(nèi)裝有質(zhì)量為1kg的水,若水深h為18cm,容
器底面積S為50cm2,不計(jì)容器的質(zhì)量.求:
(1)離容器底8cm處有一個(gè)A點(diǎn),A點(diǎn)處受到水的壓強(qiáng)和方向;
(2)水對(duì)容器底的壓力和壓強(qiáng);
(3)容器對(duì)桌面的壓力和壓強(qiáng).
考點(diǎn):液體的壓強(qiáng)的計(jì)算;物理量的單位及單位換算;壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算.專
題:計(jì)算題;應(yīng)用題.
分析:(1)已知A點(diǎn)距離容器底部的距離可求距離液面的深度,根據(jù)公式
P=Pgh可求A點(diǎn)處受到水的壓強(qiáng)及其方向;
(2)已知水的深度,根據(jù)公式P=Pgh可求水對(duì)容器底的壓強(qiáng);利用公式F=PS
可求水對(duì)容器底部的壓力;
(3)容器對(duì)桌面的壓力等于水的重力;對(duì)桌面的壓強(qiáng)根據(jù)公式P=£可求.
S
解:(1)A點(diǎn)距離液面的深度hA=18cm-8cm=10cm=0.1m;
A點(diǎn)處受到水的壓強(qiáng)pa=P水81^=1.0*103kg/m3X10N/kgX0.1m=1000Pa;
方向豎直向下.
(2)水對(duì)容器底的壓強(qiáng):p=P水gh水=LOXl()3kg/m3xiON/kgXO.l8m=1800Pa;
水對(duì)容器底的壓力:F=p水S容=1800PaX50X10"m2=9N;
(3)容器對(duì)桌面的壓力F'=G,k+G容,由于容器質(zhì)量忽略不計(jì)
所以F'=GA=m,Rg=lX10N/kg=10N;
容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)尸=£=—=2000Pa
S容50xl0-4m2
10.(2011?泉州)池塘里漂浮著大量的冰塊,如果沒有其它因素影響.當(dāng)冰塊
熔化后,池塘內(nèi)水位將()
A.升高B.不變C.降低D.無法判斷
考點(diǎn):物體的浮沉條件及其應(yīng)用;質(zhì)量及其特性;阿基米德原理.專題:證明題.分
析:冰漂浮于水面上,要想判斷冰熔化之后,水面是否變化,則需要比較冰塊排
開液體的體積跟冰熔化成水后的體積大小.若二者體積相等,則水面不變;若增
大,則水面上升;若減小,則水面下降.
解:???冰漂浮于水面上,
,F(xiàn)浮=P#gVtt=G泳,---------------①
又???冰熔化成水后,其質(zhì)量不變,重力不變,
G水=P水gV水=6冰,----------------②
由①②可得:P水gV排=P水gV水,
VH=V水,
即:冰熔化為水的體積等于冰排開水的體積....冰化水后水位不變.
11.甲、乙兩容器分別裝有密度為P甲、P乙的液體.今有A、B兩個(gè)實(shí)心小球,
質(zhì)量分別為mA、IBB,體積分別為VA、VB,密度分別為PA、PB.已知它們的
密度關(guān)系為P中>PA>PB>P乙,則()
A.若VA=VB,將兩球都放入甲容器中,靜止時(shí)兩球所受浮力相等
B.若VA=VB,將兩球都放入乙容器中,靜止時(shí)兩球所受浮力之比為PA:PB
C.若mA=mB,將A、B兩球分別放入乙、甲容器中,靜止時(shí)兩球所受浮力相等
D.若mA=mB,將A、B兩球分別放入甲、乙容器中,靜止時(shí)兩球所受浮力之比
為PB:P乙
2012.09.23
12、如圖所示,甲、乙、丙三個(gè)容器(容器重忽略不計(jì))底面積都相同、高度也
相同,如果三個(gè)容器都裝有同種液體,求:
(1)哪個(gè)容器受到液體的壓強(qiáng)和壓力最大?
(2)哪個(gè)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)和壓力最大?
考點(diǎn):壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算;液體的壓強(qiáng)的計(jì)算.
專題:推理法.
分析:(1)因?yàn)槭乔笕萜魇艿揭后w的壓強(qiáng),所以利用p=pgh比較液體的密度和
深度即可,再根據(jù)p=£比較壓力即可.
S
(2)靜止在水平面上的物體,此時(shí)的壓力即為重力,即容器對(duì)桌面的壓力等于
容器重力和容器內(nèi)液體的重力之和.如圖所示甲、乙、丙三個(gè)容器中裝有的液體
重G甲VG乙<G丙,由此可知三個(gè)容器對(duì)桌面的壓力大小關(guān)系;
已知三個(gè)容器的底面積相等,再根據(jù)P=£得出哪容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)最大.
S
解答:解:(1)由于甲、乙、丙三個(gè)容器內(nèi)裝有同種液體,則P“,=Pz=P內(nèi),如
圖所示容器裝的液體深度相同h產(chǎn)h乙=h內(nèi).根據(jù)p=pgh,液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)
相等即p甲邛『p丙.
由于三個(gè)容器的底面積相同S產(chǎn)S『S丙,根據(jù)P=(,得F=pS,所以液體對(duì)容
器底的壓力相等F產(chǎn)F『F丙.
(2)容器對(duì)桌面的壓力等于容器重力和容器內(nèi)液體的重力之和.
如圖所示甲、乙、丙三個(gè)容器中裝有的液體重G中VGcVG內(nèi),由題意可知容器
對(duì)桌面的壓力F'=G,所以丙容器對(duì)水平桌面的壓力最大(F'甲VF'乙VF'
丙).由于三個(gè)容器的底面積相等S『S『S內(nèi),根據(jù)P=£得出丙容器對(duì)水平桌
S
面的壓強(qiáng)最大.
答:(1)三個(gè)容器受到液體的壓強(qiáng)相等;壓力相等.
三個(gè)容器中內(nèi)容器對(duì)水平桌面的壓力最大;閃容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)最大.
13、甲、乙兩個(gè)圓柱形容器盛有相同深度的液體,放置于水平桌面上,如圖2所示,甲、
乙兩容器的底面積分別為S1和S2,且S1:S2=3:2。甲容器中液體的密度為pl,液體對(duì)容器
底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)為P1;乙容器中液體的密度為p2,液體對(duì)容器底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)為P2,且壓
強(qiáng)比為P1:P2=1:2。將A球浸在甲容器的液體中,B球浸在乙容器的液體中,兩容器中均無
液體溢出,液體靜止后,甲、乙兩容器底部受到液體的壓力相等,A、B兩球所受浮力分別
為F1和F2o則下列判斷正確的是()
(a)F1>F2,pl<p2(b)Fl=
F2,pl<p2(c)Fl<
?77777777777777:
甲乙
圖2
F2,pl>p2
(d)F1<F2,pl<p2
解:
設(shè)兩容器的液面高為h
甲容器底部壓強(qiáng):Pl=plxgxh
乙容器底部壓強(qiáng):P2=p2xgxh
己知甲乙兩容器底部壓強(qiáng)P1:P2=1:2;
得:Pl:P2=(plxgxh):(p2xgxh)=l:2;pl:p2=l:2;
.".pl<p2
設(shè)A球浸在甲容器的液面高為hl;B球浸在乙容器的液面高為h2:
A球浸在甲容器的液體中底部壓力為Fl;B球浸在乙容器的液體中底部壓力為F2:
甲容器底部壓力:Fl=PlxSl=(plxgxhl)xSl
乙容器底部壓力:F2=P2xS2=(p2xgxh2)xS2
已知兩容器底部面積S1:S2=3:2;甲、乙兩容器各放入A球、B球后,
兩容器底部壓力Fl=F2;
得:(plxgxhl)xSl=(p2xgxh2)xS2
求出hl::h2=4:3:S|J:h2=(3/4)hl....①
要比較A球與B球的浮力大小,只要求出A球與B球所排開液體體積大小,
然后比較浮力大小
A球所排開的體積為:△Vl=(hl-h)xSl
B球所排開的體積為:△V2=(h2-h)xS2
A球的浮力為:Fl=plxgxAvi=plxgx(hl-h)xSl
B球的浮力為:F2=p2xgxAV2=p2xgx(h2-h)xS2
Fl:F2=[plxgx(hl-h)xSl]:[p2xgx(h2-h)xS2]...②
將①式代入②式得:Fl:F2=(3hl-3h):(3hl-4h)……③
用③式F1-F2=(3h1-3h)-(3h1-4h)=h;顯然(Fl-F2)>0
?,.F1>F2
14、為了給立方體工件表面均勻地涂上某種油,需要用豎直向下的力F把漂浮在油面上的
工件緩緩地壓入油內(nèi),如圖甲所示.工件的下底面與油面的距離為h,力F與h的大小關(guān)系
如圖乙所示.小科覺得圖中CB的延長線BA段是沒有意義的,老師告訴他,力F為負(fù)值時(shí),
表明它的方向與原來的方向相反了.
(1)分析BC段:隨著h的增大,工件所受的浮力大小將,油對(duì)工件下底面的
壓強(qiáng)大小將(填“變大”、“變小”或“不變”);
(2)若A點(diǎn)的坐標(biāo)為(-400,0),C點(diǎn)的坐標(biāo)為(600,0.5),從圖象分析計(jì)算,這種油的
密度是_____________________________
考點(diǎn):阿基米德原理;密度的計(jì)算;液體的壓強(qiáng)的特點(diǎn).
專題:應(yīng)用題;信息給予題.
分析:(1)根據(jù)浮力公式F浮=P汕gV插,和壓強(qiáng)公式P=P汕gh,用控制變量法,F(xiàn)與V排
有關(guān),P隨h的減小而減小可判斷:
(2)A點(diǎn)的坐標(biāo)為(-400,0),表示物體在液面以上h=0時(shí),施加的拉力等于物體的重力;
C點(diǎn)的坐標(biāo)為(600,0.5),表示物體完全浸沒,即物體的邊長為05m時(shí),施加的壓力與物
體重力之和等于受到的浮力.
解答:解:
(1)根據(jù)浮力公式F浮=P,wgVg和壓強(qiáng)公式P=P汕gh,隨著h的增大,工件排開油的體
積也隨之增大,所以,受到的浮力將變大,油對(duì)工件下底面的壓強(qiáng)也增大.
故答案為:變大;變大.
(2)山圖象知,物體受到的重力G=400N,物體完全浸沒時(shí)施加的壓力為F=600N,物體的
邊長為a=0.5m
3
當(dāng)物體完全浸沒時(shí)受到的浮力為F浮=Ptga
即PiihgaMOON+eOON
解得P?=0.8X103kg/m3.
故答案為:0.8X103kg/m3.
2012.09.25
15、(2011?株洲)點(diǎn)燃兩支長度不同的蠟燭,將其固定在桌面匕如圖所示,如果用玻璃杯
將兩支蠟燭罩在里面,兩支蠟燭最先熄滅的是()
A.長的先熄滅B.短的先熄滅C.同時(shí)熄滅D.無法判斷
考點(diǎn):與密度有關(guān)的物理現(xiàn)象;密度與溫度.
專題:應(yīng)用題.
分析:氣體有熱脹冷縮的性質(zhì):溫度高的氣體密度小,易上升;溫度低的氣體密度大,易下
降.
解:常溫下二氧化碳?xì)怏w的密度大于空氣密度,但蠟燭燃燒產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w溫度高,所
以密度小于空氣密度,上升到頂部,較長的蠟燭因缺氧氣而熄滅.
故選A.
16、一帆同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用天平、量筒等器材測量小礦石的密度時(shí),其主要實(shí)驗(yàn)步驟是:
A.用量筒測出小礦石的體積為5ml;
B.將小礦石從水中取出,立即放在已調(diào)節(jié)平衡的天平托盤上,加減祛碼并移動(dòng)游碼,測出
小礦石的質(zhì)量為12.5g.
(1)在調(diào)節(jié)天平時(shí),發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè),此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向
(選填“左”或“右”)端調(diào);依據(jù)一帆同學(xué)的數(shù)據(jù),小礦石密度P石=g/cm3,
請(qǐng)你評(píng)估:這一實(shí)驗(yàn)過程測算出的密度結(jié)果將(選填“偏大”、“偏小”或
“準(zhǔn)確”),原因是.
(2)一帆同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中不慎把量筒打破,現(xiàn)在,實(shí)驗(yàn)室中有下列器材利物品:①天平(含
祛碼)、②彈簧測力計(jì)、③燒杯、④細(xì)線(質(zhì)量、體積忽略不計(jì))、⑤水(已知水的密度P水)、
⑥長方體小礦石.請(qǐng)利用上述部分器材設(shè)計(jì)出另一種測小礦石密度的方
法.(寫一種即可.)
A.選擇的實(shí)驗(yàn)器材是:(填器材前面的序號(hào)).
B.主要的實(shí)驗(yàn)步驟:
①;
②;
③.
C.小礦石密度的最終表達(dá)式:.
考點(diǎn):固體的密度測量實(shí)驗(yàn);天平的使用.
專題:實(shí)驗(yàn)題;設(shè)計(jì)與制作題.
分析:(1)調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時(shí),平衡螺母向上翹的一端移動(dòng).
知道礦石的質(zhì)量和體積,根據(jù)密度公式求出礦石的密度.
先測量礦石的體積,然后測量礦石的質(zhì)量,礦石上會(huì)沾有水,會(huì)使礦石的質(zhì)量偏大,體積測
量準(zhǔn)確,導(dǎo)致密度測量值不準(zhǔn)確.
(2)要測礦石的密度,需要知道礦石的質(zhì)量和體積.
礦石的質(zhì)量可以用天平直接測量,可以用彈簧測力計(jì)測量重力,可以利用漂浮條件和阿基米
德原理測量.沒有量筒,利用浮力測量礦石的密度也是常用的方法.
解答:解:(1)如圖,指針偏向分度盤的右側(cè),天平的右端下沉,左端上翹,平衡螺母向上
翹的左端移動(dòng).
礦石的密度:P=m/V=12.5g/5cmJ=2.5g/cm3.
先在量筒中測量礦石的體積,礦石上會(huì)沾有水,直接測量礦石的質(zhì)量,礦石的質(zhì)量會(huì)偏大.礦
石的體積不變,礦石的密度會(huì)偏大.
(2)用彈簧測力計(jì)測量礦石的重力G;
用彈簧測力計(jì)吊著小礦石,把小石塊浸沒在水中,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F;
礦石的質(zhì)量為:m“=G/g,
礦石浸沒在水中受到的浮力:Fi?=P*gVt(=P水gV行G-F,
TJ'
礦石的體積:V石=------
P水g
G
礦石的密度:P^=叫=7Ah=處七
“G-FG-F
P水g
故答案為:(1)左;2.5;偏大;礦石沾水質(zhì)量偏大;
(2)A.②③④⑤⑥;
B.主要的實(shí)驗(yàn)步驟:
①用細(xì)線系牢小礦石,并掛在彈簧測力計(jì)上;
②用彈簧測力計(jì)測出小礦石的重力為G;
③用彈簧測力計(jì)吊著小礦石,把小石塊浸沒在水中,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F;
GPL
C.小礦石密度表達(dá)式:P產(chǎn)一
G-F
點(diǎn)評(píng):測量固體密度忖一定要想法測量物體的質(zhì)量和體積.
測量固體質(zhì)量的方法:用天平測量質(zhì)量;用彈簧測力計(jì)測量重力求質(zhì)量;利用漂浮條件求重
力,再求出質(zhì)量.
測量固體體積的方法:量筒測量體積,阿基米德原理測量體枳;同體枳的水等效替代的方法.
17、(2006?寧波)如圖所示,甲、乙兩個(gè)立方體(丫甲>丫乙)分別放在水平地面上,它們
對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,若把乙放在甲上面,甲對(duì)地面的壓強(qiáng)增加P1;若把甲放在乙上面,乙
對(duì)地面的壓強(qiáng)增加P2;則Pl、P2的大小關(guān)系()
A.P1>P2B.P1=P2C.P1<P2D.條件不足,無法判斷
考點(diǎn):壓強(qiáng)大小比較.
分析:先由壓強(qiáng)公式P=F/S,求出當(dāng)把乙放在甲時(shí),甲對(duì)地面的壓強(qiáng)增加P1,再求出把
甲放在乙上面時(shí),乙對(duì)地面壓強(qiáng)的增加P2,最后比較Pl,P2的大小.
解答:解:由題意知:甲乙兩立方體的底面積S甲〉S乙,則S甲S乙>1,S乙$甲<
1.由題意知,甲乙兩物體對(duì)地面的壓強(qiáng)
P=$,P=",則m,g=PS甲,mig=PSz..由題意知:Pi="=£^vp;
S甲壇S甲S甲
P2=四追=更1汗;所以P1<P2
S乙S乙
故選:C.
2012.09.26
18、有甲、乙、丙、丁四個(gè)相同的容器,分別盛有水、鹽水、酒精和水銀四種液體,且液面
高度相同.如果把四塊質(zhì)量相同,外形不同的冰塊分別放入四個(gè)容器中,當(dāng)冰塊熔化后,液
面將()
A.水面高度不變,其它液面都升高
B.酒精液面降低,水面高度不變,鹽水和水銀面升高
C.灑精和水面都升高,鹽水和水銀液面下降
D.無法判斷
考點(diǎn):阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應(yīng)用.
分析:冰漂浮于水面上,要想判斷冰熔化之后,水面是否變化,則需要比較冰塊排開液體的
體積跟冰熔化成水后的體積大小.若二者體積相等,則水面不變;若增大,則水面上升;若
減小,則水面下降.
解答:解:設(shè)冰的質(zhì)量為m,重力為G,因?yàn)楸∮谒嫔?,所以F浮=G,
即:P*gVn=G,------①
又因?yàn)楸刍伤螅滟|(zhì)量不變,所以有P木gV#=G,——②
聯(lián)立①②可得:P,kgV”二P,kgV水,即:V產(chǎn)V水因此水面不變;
若將冰放入鹽水中,同理可得:PMgVi尸P,kgV水,
,/PM>P*,;.V?<V水,因此液面上升;
若將冰放入水銀中,同理可得:P稠gVtxP^kgV*,
P?>P水,,Vtt<V水,因此液面上升;
若將冰放入酒精中,同理可得:PMgV^P,KgV*,
'.'Pm<P^,因此液面下降.
故選B.
19、(2010?河南)如圖是a、b兩種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系圖象.分別用a、b兩種物質(zhì)制
成兩個(gè)規(guī)則的實(shí)心長方體甲和乙,下列說法中正確的是()
A.將物體甲放入水中,,定漂浮在水面
B.將物體乙放入水中,一定沉入水底
C.將體積相等的甲、乙兩物體捆在一起放入水中,一定漂浮在水面
D.將質(zhì)量相等的甲、乙兩物體捆在一起放入水中,一定漂浮在水面
考點(diǎn):物體的浮沉條件及其應(yīng)用;密度公式的應(yīng)用;浮力大小的計(jì)算.專
題:圖析法.分析:由圖象中數(shù)據(jù)可求得兩物體的密度大小,比較物體密度與水的密度可知
兩物體在水中的狀態(tài):將兩物體捆在一起時(shí)根據(jù)物體的浮沉條件判斷兩物體的狀態(tài).解答:
解:由圖可知甲物體的密度Pa=m/V=2X103kg/lXl0_6m3=2X103kg/m3,
乙物體的密度Pb=mb/Vb=lXio+kg^x10-6m3=0.5X103kg/m3.
因甲的密度大于水的密度,故甲物體放入水中,一定會(huì)沉入水底;故A錯(cuò)誤;
因乙的密度小于水的密度,故乙物體放入水中,一定會(huì)漂浮于水面上,故B錯(cuò)誤;
當(dāng)將體積相等的甲、乙捆在一起后,設(shè)每一個(gè)的體積為V,
則兩物體的重力G1=PagV+PbgV=2.5X103kg/m3XgV;
兩物體所受浮力F1=P,kg2V=2X103kg/m3XgV.
則G1>F,故兩物體會(huì)沉入水底,故C錯(cuò)誤;
當(dāng)將質(zhì)量相等的甲、乙物體捆在一起時(shí),重力G2=2mg;
1
兩物體所受浮力F?=P水8--+P/kg----=-mg+2mg=2.5mg.
Pa
Pb
F2>G2,故物體將上浮,故D正確.
故選D.
20、物理小組制作的潛水艇模型如圖所示.通過膠管A從燒瓶中吸氣或向燒瓶中吹氣,就
可使燒瓶下沉、上浮或懸浮.當(dāng)燒瓶處于如圖所示的懸浮狀態(tài)時(shí),若從A管吸氣,燒瓶將
會(huì)()
A.上浮,它受到的浮力增大,
B.下沉,它受到的浮力減小隹④
c.下沉,它受到的浮力不變匕時(shí)]
D.上浮,它受到的浮力不變
答案B
21、(2009?常德)如圖所示,杯子中裝滿水,現(xiàn)向杯中輕輕放入一個(gè)小木塊,小木塊漂浮在
水面,則放入木塊后()
A.水對(duì)杯底的壓強(qiáng)增大B.水對(duì)杯底的壓強(qiáng)不變
C.水對(duì)杯底的壓力增大D.水對(duì)杯底的壓力減小
考點(diǎn):液體的壓強(qiáng)的計(jì)算;壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算.
專題:推理法.分析:根據(jù)液體壓強(qiáng)p=Pgh,判斷水對(duì)杯底的壓強(qiáng)的變化;再根據(jù)F=ps,
判斷水對(duì)杯底壓力的變化.
解:杯子中裝滿水,放入木塊后,水的高度h不變,
*.*p=pgh,
水對(duì)杯底的壓強(qiáng)不變;
F=ps,s不變,
.?.水對(duì)杯底的壓力不變.
故選B.
22、如圖所示,將兩個(gè)體積相同的實(shí)心球投入煤油中,甲漂浮,乙懸浮,下面幾種說法正確
的是()
A.它們受的浮力一樣大B.甲球受的浮力比乙球大
C.甲乙兩球質(zhì)量相等D.甲球密度比乙球密度小
考點(diǎn):物體的浮沉條件及其應(yīng)用;密度公式的應(yīng)用;重力的計(jì)算;阿基米德原理.專題:推
理法.分析:山題知,兩球的體積相同,根據(jù)圖示得出兩個(gè)小球排開水的體積的大小關(guān)系,
根據(jù)阿基米德原理得出受到的浮力的大小關(guān)系;
小球漂浮、懸浮,受到的浮力都等于重力,由此可得兩小球的重力關(guān)系、質(zhì)量關(guān)系;
再根據(jù)密度公式得出兩小球的密度關(guān)系.
解答:解:由圖知,兩球排開水的體積:
v甲<v乙,:F浮=「水丫排g,
兩個(gè)球受到的浮力:F甲<F乙,故A、B都錯(cuò);
???甲球漂浮,
AF甲=6甲,
乙球懸浮,
AF乙=6乙,
:.G甲<G乙,
又m=Gg,
甲<m乙,故C錯(cuò);
'/P=mv,甲乙兩球的體積相同,
P甲<P乙,故D正確.
故選D.
23、把一蠟塊放入盛滿酒精的容器中,溢出酒精的質(zhì)量是4克;若把該蠟塊放入盛滿水的容
器中,已知P蠟=0.9X103千克/米3,P酒精=0.8X103千克/米3,則溢出水的質(zhì)量是(容
器足夠大)()
A.4克B.4.5克C.5克D.3.6克
考點(diǎn):密度公式的應(yīng)用;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應(yīng)用.專題:計(jì)算題.分析:
(1)阿基米德原理:浸在液體中的物體受到的浮力等于物體排開的液體受到的重力;
(2)蠟燭密度大于酒精的密度,在酒精中完全沒入,根據(jù)浮力求出蠟的體積,從而求出蠟
塊的質(zhì)量;
(3)當(dāng)蠟塊放入水中時(shí),由于蠟的密度小于水的密度,因此它在水中漂浮,受到的浮力等
于蠟塊的重力.
解:(1)蠟的密度比酒精的密度大,在酒精中下沉,完全浸沒在酒精中,排開的酒精的體積
就是蠟塊的體積;
所以蠟塊體積V蠟7排=!11排/P酒精=4g/0.8g/cm3=5cm3;
蠟塊的質(zhì)量m蠟=P蠟V蠟=0.9g/cn?X5cn?=4.5g.
(2)蠟的密度比水的密度小,在水中漂浮,因此浮力等于蠟的重力,即F浮=G,因此排開
水的質(zhì)量和蠟塊的質(zhì)量相等,為4.5g.
故選B.
24、我們通常用“冰山?角”來比喻某些事物的極小方面、“冰山一角”從物理知識(shí)來講是
因?yàn)楸谋人囊?,所以水結(jié)成冰以后,會(huì)在水面上、試算一
算"冰山一角"占整個(gè)冰山的(P*=0、9g/cm3)
考點(diǎn):物體的浮沉條件及其應(yīng)用.
專題:計(jì)算題.
分析:利用漂浮條件Fi?=G*=P然v*g和阿基米德原理F;?=Gtt=P濃vjug,v?=vtt+v■可以
求出v筋(冰山一角)與v*的關(guān)系解答:解:,門冰<P木,
.?.冰在水中要漂浮,F(xiàn)浮=G行P*v冰g
XVFi?=G?=P?vng,
,P?VM;g=PisVfflg
"?"v?=Vtt+v%,
,v#=(v?*-va)
P冰V*g=P泄(V*-ViS)g
,v冰-v強(qiáng)v.=P冰/P水=0.9g/cm3lg/cm3=9/IO
v雷/v冰=1/10
故答案為:密度,漂浮,1/10
2012.10.05
25、在探究“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)猜想:浮力大小可能與液體密度的大小、物體
浸入液體中體積的大小、物體重力的大小有關(guān).
請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案,探究浮力的大小與物體的重力大小是否有關(guān)?
供選擇的器材有:彈簧測力計(jì),兩個(gè)形狀不同的小石塊,橡皮泥,體積相同的銅塊和鐵塊各?塊,燒杯、
水和細(xì)線.
考點(diǎn):探究浮力大小的實(shí)驗(yàn).
專題:實(shí)驗(yàn)題;設(shè)計(jì)與制作題:控制變量法.
分析:(1)浮力大小可能與液體密度的大小、物體浸入液體中體積的大小、物體重力的大小有關(guān),研究浮
力大小的影響因素時(shí),應(yīng)采用控制變量法.
(2)探究浮力的大小與物體的重力大小是否有關(guān)時(shí),要將液體密度的大小和物體浸入液體中體積的大小控
制不變,只改變物體重力,來看浮力的變化.
解:(1)實(shí)驗(yàn)器材:體積相同的銅塊和鐵塊各一塊、細(xì)線、彈簧測力計(jì)、水、燒杯.
(2)實(shí)驗(yàn)步驟:先用彈簧測力計(jì)測出相同體積銅塊和鐵塊的重力,必存在G‘>GK.然后分別使它們浸
沒水中,讀出測力計(jì)的示數(shù)匕、Fz,則兩者受到的浮力為GM-匕、Gjs-F?.
(3)因兩者的重力不同,若受的浮力也不同,則說明浮力的大小與重力有關(guān):若受的浮力相同,則說明浮
力的大小與重力無關(guān).
2012.10.06
26、如圖所示,面積較大的水池內(nèi)水深為H,水面上浮著一邊長為a、質(zhì)量為m的正方體物
塊,物塊的一半體積浸在水中.現(xiàn)用力將木塊緩慢地壓入水中直到池底,則從木塊剛好浸沒
水中開始到最終壓在池底的過程中,池中水的能量增加了()■—.
A.2mg(H-a)B.mg(H-a)C.mg(H-a/2)D.2mg(H-a/2)
考點(diǎn):物體的浮沉條件及其應(yīng)用;阿基米德原理.
專題:應(yīng)用題.
分析:漂浮時(shí)受到的浮力等于物體的重力,利用阿基米德原理求出物體受到的浮力;利用力
的平衡求出手對(duì)物塊的壓力;壓力等于物塊完全浸沒時(shí)受到的浮力與物塊重力之差,壓力F
做的功等于壓力與物塊下移距離的乘積.
解答:F浮=P水gVrt=P*gl/2Vft=G=mg,
P水gl/2V物=0^
P4;a3=2m,
木塊完全浸沒后的浮力F浮i'=P?gVt「=P*gVP4;ga3=2mg
,手對(duì)木塊的壓力F=F;?-G=2mg-mg=mg
木塊下移距離h=H-a
壓力F做的功W=Fh=mg(H-a),
同時(shí)木塊由水面下降了H-a,所以勢能減少了E=mg(H-a),
由此分析可知:壓力F對(duì)木塊做的功和木塊下降減少的能量全部用于增加池中水的能量,
所以△E=W+E=2mg(H-a).故選A.
27、在青少年科技創(chuàng)新大賽中,某同學(xué)的發(fā)明作品《浮力秤》參加了展評(píng),該作品可方便地
稱量物體的質(zhì)量,其構(gòu)造如圖所示.己知小筒底面積為10cm2,總長為20cm,盤中不放物
體時(shí),小筒浸入水中的長度為8cm,問:
(1)小筒和秤盤的總重力是多少N?
(2)該秤能稱出物體的最大質(zhì)量是多少kg?
(3)該同學(xué)把秤的讀數(shù)均勻地刻在小筒上,為什么刻度是均勻的?(取g=10N/kg)
考點(diǎn):重力的計(jì)算;浮力大小的計(jì)算.
專題:計(jì)算題.
分析:(1)小筒和秤盤是漂浮在水面上,故它們的總重力等于受到的浮力,故只要根據(jù)F
浮=P液gV排求出浮力,即為小筒和秤盤的總重力.
(2)該秤的原理是利用了漂浮時(shí)物體所受浮力等于重力,故該秤能測出物體質(zhì)量的前提是
小筒能漂浮在水面上.所以當(dāng)小筒整個(gè)浸入水中時(shí),所能秤出物體質(zhì)量是最大的.此時(shí)物體
和小筒秤盤的總重力等于小筒所受的浮力.
(3)刻度是否均勻,取決于小筒浸入的深度與物體的質(zhì)量是否成正比或一次函數(shù)關(guān)系.解
答:解:(1)小筒底面積為10cm2,小筒浸入水中的長度為8cm,故小筒排開水的體積為V
Hh=Sh=10cm2X8cm=80cm3=8X10-5m3
因小筒和秤盤是漂浮在水面上,故G筒=F浮=P液gV排=1.0X103kg/m3X10N/kgX8X
10-5m3=0.8N;
(2)該秤測物體的最大質(zhì)量時(shí),就是丫排=丫筒=$11=100112)<20011=200(;013=2義104113
此時(shí)物體和小筒秤盤的總重力G=F浮=P液8丫排=1.0X103kg/m3X10N/kgX2X10-4m3=2N
故此時(shí)物體的重力為G物=64筒=2N-0.8N=1.2N
此時(shí)物體的質(zhì)量為m物=6物g=1.2N10N/kg=0.12kg;
(3)根據(jù)以上分析可知物體質(zhì)量m?,=G物g=F浮-G?g=P?V排-ma=PiaSh-m筒;因
液體密度P液、小筒底面積S、小筒質(zhì)量m筒都是定值,故物體質(zhì)量與小筒浸入的深度是
一次函數(shù)關(guān)系,故小筒上的刻度(即代表了小筒的深度)是均勻的.
28、試題曹沖稱象是一個(gè)膾炙人口的經(jīng)典故事.某科技活動(dòng)小組受此啟發(fā),準(zhǔn)備制作一個(gè)可
以測量物體重力的“浮力秤”,裝置如圖所示.他們將作秤盤的空心國柱體豎直漂浮在水面
當(dāng)水面離“0牛”刻度線3.5厘米時(shí),秤盤上所放的物體重為牛.
以下兩個(gè)小題中.請(qǐng)你選做一題:(g取10牛/千克)
(1)當(dāng)水面處于秤盤“0牛”刻度線位置時(shí)(如圖甲),測得水面離秤盤底0.05米,已知
秤盤的底面積為200厘米2.求梓盤受到的浮力是多少?
(2)當(dāng)水面處于秤盤“10牛”刻度線位置時(shí)(如圖乙),測得此時(shí)水面離秤盤底0.10米,
求秤盤底受到的水的壓強(qiáng)是多少?
考點(diǎn):阿基米德原理;液體的壓強(qiáng)的計(jì)算.
專題:計(jì)算題;信息給予題.分析:分析表中數(shù)據(jù)可得物重G與水面到“0N”刻度線的距
離H成正比,GH為一定值,據(jù)此求水面離“ON”刻度線3.5厘米時(shí),秤盤上所放的物體
重;
(1)求出秤盤排開水的體積,利用阿基米德原理求秤盤受到的浮力;
(2)知道秤盤底所處的深度,利用液體壓強(qiáng)公式求秤盤底受到水的壓強(qiáng).解答:解:由表
中數(shù)據(jù)可得:物重G與水面到“ON”刻度線的距離H成正比,即GH為一定值,所以當(dāng)
水面離“ON”刻度線3.5厘米時(shí),秤盤上所放的物體重為7N;
(1)秤盤排開水的體積:
vflP=0.02m2X0.05m=0.00Im3,
秤盤受到的浮力:
F浮=P木
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