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浮力经典例题(强烈推荐)[1]2.doc

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浮力经典例题(强烈推荐)[1]2.doc
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例 15 如图 1—5—7 所示,把甲铁块放在木块上,木块恰好浸没于水中,把乙块系在这个木块下面,木块也恰好浸没水中,已知铁的密度为 7.9×103kg/m3.求:甲、乙铁块的质量比.图 1—5—7精析 当几个物体在一起时,可将木块和铁块整体做受力分析,通常有几个物体,就写出几个重力,哪个物体浸在液体中,就写出哪个物体受的浮力.已知: 铁 =7.9×10 3kg/m3求: 乙甲解 甲在木块上静止:F 浮木 =G 木 +G 甲 ①乙在木块下静止:F 浮木 +F 浮乙 =G 水 +G 乙 ②不要急于将公式展开而是尽可能简化②-① F 浮乙 =G 乙 -G 甲水 g V 乙 = 铁 g V 乙 - 铁 g V 甲先求出甲和乙体积比铁 V 甲 =( 甲 — 乙 )V 乙= = =乙甲 铁 水铁 3/109.7)(mkg796质量比: = = =乙甲m乙铁 甲铁 V乙甲答案 甲、乙铁块质量比为 .796例 16 如图 1—5—8 所示的木块浸没在水中,细线对木块的拉力是 2N.剪断细线,待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,再在剩余的木块上加 1N 向下的压力时,木块有 20cm3 的体积露出水面.求木块的密度. (g 取 10N/kg) 图 1—5—8精析 分别对木块所处的几种状态作出受力分析.如图 1—5—9(a) (b) (c ) .(a) (b) (c )图 1—5—9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 1=2N,F 2=1N,V′=20cm 3—2×10—5m3求: 水解 根据三个图,木块均静止,分别列出受力平衡过程③②①浮浮浮 23211FG将公式中各量展开,其中 V 排指图(b)中排开水的体积. ))c()(21中 露 出 的 体 积指 图排木排木 木排水 木水 Fgg代入数值事理,过程中用国际单位(略)水 V— 木 V=102水 V 排 — 木 V( 水 V 排 — 木 V 排 )= + 水 ×2×10—5约去 V 排 和 V,求得: 水 =0.6×10 3kg/m3答案 木块密度为 0.6×103kg/m3.例 18 底面积为 400cm2 的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为 10cm 的正方体木块 A 放入水后,再在木块 A 的上方放一物体 B,物体 B 恰好没入水中,如图 1—5—11(a)所示.已知物体 B 的密度为 6×103kg/m3.质量为0.6kg. (取 g=10N/kg)(a ) (b)图 1—5—11求:(1)木块 A 的密度.(2)若将 B 放入水中,如图(b)所示,求水对容器底部压强的变化.已知:S=400cm 2=0.04m 2,A 边长a=10cm=0.1m, B=6×10 3kg/m2,m B=0.6kg求:(1)p A;(2)△p.解 (1)V B= = =0.1×10 -3 m33/16.kg图(a)A、B 共同悬浮:F 浮 A+F 浮 B=G A+G B公式展开: 水 g(V A+ VB)= 水 gVA+m Bg其中 VA=( 0.1m) 3=1×10 -3 m3A=AB水水代入数据:A=3333m100.6kg1.kg/kg/10  A=0.5× 103kg/m3(2)B 放入水中后,A 漂浮,有一部分体积露出水面,造成液面下降.A 漂浮:F 浮 A=G A水 gVA 排 = AgVAV A 排 = =水 35kg/m10.=0.5×10 -3 m3液面下降△h= =SV△ A排==0.0125m2330.415m1液面下降△p= 水 g△h=1.0×10 3kg/m3×10N/kg×0.0125m=125Pa.答案 A 物体密度为 0.5×103kg/m3.液体对容器底压强减少了 125Pa.例 20 如图 1—5—13(a) ,在天平左盘放一杯水,右盘放砝码,使天平平衡.(a ) (b )图 1—5—13(1)将一质量为 27g 的铝块( 铝 =2.7g/m 3)放入左盘水中,水不溢出,天平还能平衡吗?(2)将铝块如图 1—5—13(b)方式放入左盘中,天平还能平衡吗?解 (1)因为 铝 > 水 ,放入容器中,铝块将沉底,容器底部增加的压力就是铝块重力.天平此时不平衡,左盘下沉,右盘增加 27g 砝码,可使天平再次平衡.(2)铝块浸没于水中,但未沉底,此时容器中液面升高△h,容器底部增加的压力△F= 水 g△h·S= 水 g
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