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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)

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

40a40nS0a

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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