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∴ A选项中,容器中水面不变,而不是上升.
当?A=?水时,A拿下放入水中,A悬浮在水中,容器中水面也是不变
B选项,当?A>?水时,A放入水中,A沉底,木块和A共同排开水的体积为: V木排+V木排=
F浮木?水g+
GGAGA=水+ ?水g?水g?水g 比较③和①,∵ ?A>?水,∴ ③式<①式. 液面下降
D选项中,A放在木块上和悬挂在木块下面,两次比较,A和木块均漂浮,F浮=GA+G水
不变,V排不变,前后两次注解面无变化. 液面下降.
D选项中,A放在木块上和悬挂在木块下面,两次比较,A和木块均漂浮,木不变,V
排
不变,前后两次液面无变化.
答案 B、D
例23 (北京市东城区中考试题)自制潜水艇模型如图1—5—16所示,A为厚壁玻璃广口瓶,瓶的容积是V0,B为软木塞,C为排水管,D为进气细管,正为圆柱形盛水容器.当 瓶中空气的体积为V1时,潜水艇模型可以停在液面下任何深处,若通过细管D向瓶中压入空气,潜水艇模型上浮,当瓶中空气的体积为2 Vl时,潜水艇模型恰好有一半的体积露出水面,水的密度为恰?水 ,软木塞B,细管C、D的体积和重以及瓶中的空气重都不计.
图1—5—16
求:(1)潜水艇模型.的体积; (2)广口瓶玻璃的密度.
精析 将复杂的实际向题转化为理论模型.把模型A着成一个厚壁盒子,如图1—5—17 精品文档
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(a),模型悬浮,中空部分有”部分气体,体积为y1.1图(b)模型漂浮,有一半体积露出水面.中空部分有2 V1的气体.
(a) (b)
图1—5—17
设:模型总体积为V
??F浮?GA?G1(模型里水重) 解 (1)图(a),A悬浮.?图(b),A漂浮
???F浮?GA?G2??水gV?GA??水g(V0?V1)? 将公式展开:?1?gV?GA??水g(V0?2V1)?水2? ①—② ?水g
①②
1V=?水gV1 2 =2 V1
(2)由(1)得:GA=?水g V—?水g(V0—V1) =?水g 2V1+?水g V1-?水g V0 =?水g(3V1—V0) V玻=V—V0=2V1—V0
?玻=
mAG=A V玻gV玻 =
?水g(3V1?V0)g(3V1?V0)=
3V1?V0·?水
2V1?V0 例24 一块冰内含有一小石块,放入盛有水的量筒内,正好悬浮于水中,此时量筒内的水面升高了4.6cm.当冰熔化后,水面又下降了0.44cm.设量筒内横截面积为50cm,求石块的密度是多少?(?水=0.9×10kg/m) 精品文档
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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=50cm,h1=4.6cm,h2=0.44cm 求:?石
解 V冰+V石=Sh1=50cm×4.6cm=230 cm冰熔化后,水面下降h2. V′=h2S=0.44cm×50cm=22 cm
∵ m冰=m水 ?冰V冰=?水V水
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V水V冰=
0.999=,V水=V冰 1101091V冰=V冰 1010 V′=V冰-V水=V冰- 0.1V冰=22 cm
3
V石=230 cm—220 cm=10 cm 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
333
?石=
?水(V冰?V石)??冰?冰V石
1g/cm3?230cm3?0.9g/cm3?220cm3 =
10cm3 =3.2g/cm3
答案 石块密度为3.2g/cm
例25 (北京市中考试题)在量筒内注入适量的水,将一木块放入水中,水面达到的刻度是V1,如图1—5—18(a)所示;再将一金属块投入水中,水面达到的刻度是V2,如图(b)所示;若将金属块放在木块上,木块恰好没入水中,这时水面达到的刻度是V3.如图(c)所示.金属密度?=________.
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(a) (b) (c)
图1—5—18
精析 经题是将实验和理论综合,要能从体积的变化,找到金属块的质量和体积.
解 因为?=积V=V2-V1.
金属块质量可从浮力知识出发去求得.
图(a)中,木块漂浮 G木=F浮木 ① 图(c)中,木块和铁漂浮:G木+G铁=F浮木′ ② ②-① G铁=F浮木′-F浮木
m铁g=?水g(V木—V木排)=?水g(V3—V1) m铁=?水g(V3—V1)
m,所以要求得?,关键是求m和V.比较(a)和(b)图,金属块体VV3?V1 ?==·?水
V2?V1V答案
m铁V3?V1·?水
V2?V13
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例26 如图1—5—19所示轻质杠杆,把密度均为4.0×10kg/m的甲、乙两个实心物体挂在A、B两端时,杠杆在水平位置平衡,若将甲物体浸没在水中,同时把支点从O移到O′时,杠杆又在新的位置平衡,若两次支点的距离O O′为OA的个物体的质量之比.
1,求:甲、乙两5
图1—5—19
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精析 仍以杠杆平衡条件为出发点,若将其中一个浸入水中,杠杆的平衡将被破坏,但重新调整力臂,则可使杠杆再次平衡.
已知:甲、乙密度?=4.0×10kg/m,甲到支点O的距离是力臂lOA,乙到支点的距离是力臂lOB,△l=O O′= 求:
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1lOA 5m甲m乙
解 支点为O,杠杆平衡:G甲lOA=G乙lOB ①
将甲浸没于水中,A端受的拉力为G—F浮甲,为使杠杆再次平衡,应将O点移至O
′点,O′点位于O点右侧.
以O′为支点,杠杆平衡:
(G甲-F浮甲)(lOA+
由②得 G甲
将①代入②得
约去lAO,并将G甲、F浮甲,G乙各式展开
11lAO)=G乙(lOB+lAO) ② 55661 lAO—F浮甲 lAO=G乙lOB— G乙lAO
5556661G甲lAO—F浮甲 lAO=G甲lOA—G乙lAO
5555661?g V甲-?水g V甲=?水g V甲-?g V乙
5553
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将?=4.0×10kg/m代入,单位为国际单位.
3333661×4×10V甲-×1×10V甲=4×10V甲-×4×10V乙
555 得
V甲V乙=
2 1 又∵ 甲、乙密度相同: 精品文档