您好,欢迎来到筏尚旅游网。
搜索
您的当前位置:首页浮力经典例题(强烈推荐)[1]2

浮力经典例题(强烈推荐)[1]2

来源:筏尚旅游网


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=7.9×103kg/m3

m甲求:m乙

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

V甲V乙=

铁水铁(7.91)103kg/m369337.910kg/m==79

m甲质量比:m乙=

铁V甲铁V乙69=V乙=79

V甲69答案 甲、乙铁块质量比为79.

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:F1=2N,F2=1N,V′=20cm3—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

F浮1GF1F浮2GF浮3G2F2①②③

将公式中各量展开,其中V排指图(b)中排开水的体积.

水gV木gVF1水gV排木gV木g(V排V)木gV排F2(V指图(c)中露出的体积)

代入数值事理,过程中用国际单位(略)

2水V—木V=10

水V排—木V

1(水V排—木V排)=10+水×2×10—5

约去V排和V,求得:水=0.6×103kg/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=400cm2=0.04m2,A边长a=10cm=0.1m,B=6×103kg/m2,mB=0.6kg

求:(1)pA;(2)△p.

解 (1)VB=

mBB0.6kg33610kg/m==0.1×10-3m3

图(a)A、B共同悬浮:F浮A+F浮B=GA+GB 公式展开:水g(VA+VB)=水gVA+mBg

其中VA=(0.1m)3=1×10-3m3

水VA水VBmBA=

VA

代入数据:

1103kg/m3103m3103kg/m30.1103m30.6kgA=103m3

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=GA

水gVA排=AgVA

AVA0.5105kg/m3103m333110kg/m水VA排==

=0.5×10-3m3

VAVA排△VS液面下降△h=S=

1103m30.5103m30.04m2 ==

0.0125m

液面下降△p=水g△h=1.0×103kg/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/m3)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gV铝=F浮.

m铝块体积,V积=铝27g32.7g/cm==10cm3

铝块排开水质量:m排=水V铝=1g/cm3×10cm3=10g

天平不平衡,左盘下沉.右盘再放10g砝码,可使天平再次平衡.

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50cm2,求石块的密度是多少?(水=0.9×103kg/m3)

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冰+V石=Sh1=50cm2×4.6cm=230 cm3冰熔化后,水面下降h2.

V′=h2S=0.44cm×50cm2=22 cm3

∵ m冰=m水

冰V冰=水V水

V水V冰0.999=1=10,V水=10V冰

91V′=V冰-V水=V冰-10V冰=10V冰

0.1V冰=22 cm3

V石=230 cm3—220 cm3=10 cm3

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

水(V冰V石)冰冰石=

V石

1g/cm3230cm30.9g/cm3220cm310cm3 =

=3.2g/cm

3答案 石块密度为3.2g/cm

3例27 某人用绳子将一物体从水面下2m深处的地方匀速提到水面0.5m处的过程

1中,人对物体做功为J.当将物体拉到有5体积露出水面时,让其静止,此时绳子对物体

的拉力为40N.不计绳子的质量,忽略水的阻力,求物体的密度.(g取10N/kg)

精析 分析物体受力,从做功的公式出发,列出方程.

1已知:h1=2m h2=0.5m W=J V露=5V, F=40N

求:

解 物体在水中受的拉力为G—F浮

拉力做功:W=(G-F浮)(h1—h2) 物体在水面静止时:受拉力、重力和浮力

F=G—F浮′ WJ由①得 G—F浮=h1h2=2m0.5m=36N

将G和F浮展开gV-水gV=36N 1将②式展开gV-水gV(V—5V)=40N (水)gV③÷④ (45gV36N水)=40N

水49水5=10

=2.8×103kg/m3

答案 物体密度为2.8×103kg/m3

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- efsc.cn 版权所有 赣ICP备2024042792号-1

违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务