八年級(jí)物理浮力經(jīng)典難題-wenkub
2023-04-19 02:13:42 本頁(yè)面
【正文】 9?。ū本┦兄锌荚囶}）在水平桌面上豎直放置一個(gè)底面積為S的圓柱形容器，內(nèi)裝密度為1的液體．將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下體積為V的金屬浸沒(méi)在該液體中（液體未溢出）．物體靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F；撤去彈簧測(cè)力計(jì)，球下沉并靜止于容器底部，此時(shí)液體對(duì)容器底的壓力為容器底對(duì)金屬球的支持力的n倍． 求（1）金屬球的密度；（2）圓柱形容器內(nèi)液體的質(zhì)量． 精析 當(dāng)題目給出的各量用字母表示時(shí)，如果各量沒(méi)用單位，則結(jié)果也不必加單位．過(guò)程分析方法仍從受力分析入手． 解?。?）金屬球浸沒(méi)在液體中靜止時(shí) F?。獸＝G 1gV＋F＝gV（為金屬密度） ?。?＋（2）解法1 如圖1—5—12，球沉底后受力方程如下：圖1—5—12 F?。獸＝G（N為支持力） N＝G－F浮＝F 液體對(duì)容器底的壓力F′＝nF F′＝m液g＋1gV m液＝－1V＝＝1V F′＝pS＝1gV＝nF 1g（V液＋V）＝nF 1gV液＋1gV＝nF m液＝－1V 答案 金屬球密度為1＋，容器中液體質(zhì)量m液＝－1V．例20 如圖1—5—13（a），在天平左盤(pán)放一杯水，右盤(pán)放砝碼，使天平平衡． （a） ?。╞）圖1—5—13 （1）將一質(zhì)量為27g的鋁塊（鋁＝）放入左盤(pán)水中，水不溢出，天平還能平衡嗎？ （2）將鋁塊如圖1—5—13（b）方式放入左盤(pán)中，天平還能平衡嗎？ 解?。?）因?yàn)殇X＞水，放入容器中，鋁塊將沉底，容器底部增加的壓力就是鋁塊重力． 天平此時(shí)不平衡，左盤(pán)下沉，右盤(pán)增加27g砝碼，可使天平再次平衡． （2）鋁塊浸沒(méi)于水中，但未沉底，此時(shí)容器中液面升高△h，容器底部增加的壓力△F＝水g△hS＝水gV鋁＝F?。 ′X塊體積，V積＝＝＝10cm3 鋁塊排開(kāi)水質(zhì)量：m排＝水V鋁＝1g/cm310cm3＝10g 天平不平衡，左盤(pán)下沉．右盤(pán)再放10g砝碼，可使天平再次平衡． 例21 如圖1—5—14中，容器內(nèi)分別裝有水和鹽水，在液面上浮著一塊冰，問(wèn)：（1）冰在水中熔化后，水面如何變化?（2）冰在鹽水中熔化后，液面如何變化? ?。╝） （b）圖1—5—14 精析 這道題可以用計(jì)算的方法來(lái)判斷，關(guān)鍵是比較兩個(gè)體積，一是冰熔化前，排開(kāi)水的體積V排，一個(gè)是冰熔化成水后，水的體積V水．求出這兩個(gè)體積，再進(jìn)行比較，就可得出結(jié)論． 解?。?）如圖l—5—14（a）冰在水中，熔化前處于漂浮狀態(tài)． F浮＝G冰 水g V排＝m冰g V排＝ 冰熔化成水后，質(zhì)量不變：m水＝m冰 求得：V水＝＝ 比較①和②，V水＝V排 也就是冰熔化后體積變小了，恰好占據(jù)了原來(lái)冰熔化前在水中的體積．所以，冰在水中熔化后液面不變 ?。?）冰在鹽水中：冰熔化前處于漂浮，如圖1—3—14（b），則 F鹽?。紾冰 鹽水g V排鹽＝m冰g V排鹽＝ ?、佟 ”刍伤螅|(zhì)量不變，推導(dǎo)與問(wèn)題（1）相同． V水＝ ?、凇 ”容^①和②，因?yàn)樗?鹽水 ∴ V水＝V排排 也就是冰熔化后占據(jù)的體積要大于原來(lái)冰熔化前在鹽水中的體 所以，冰在鹽水中熔化后液面上升了． 答案?。?）冰在水中熔化后液面不變．（2）冰在鹽水中熔化后液面上升． 思考 冰放在密度小于冰的液體中，靜止后處于什么狀態(tài)，熔化后，液面又如何變化?例22?。ū本┦兄锌荚囶}）如圖1—5—15 （a），在一個(gè)較大的容器中盛有水，水中放有一個(gè)木塊，木塊上面放有物體A，此時(shí)木塊漂?。蝗绻麑從木塊上拿下，并放入水中，當(dāng)木塊和A都靜止時(shí)（水未溢出），下面說(shuō)法正確的是?。ā 。 。╝） （b）圖1—5—15 A．當(dāng)A的密度小于水的密度時(shí)，容器中水面上升 B．當(dāng)A的密度大于水的密度時(shí)，容器中水面下降 C．當(dāng)A的密度等于水的密度時(shí)，容器中水面下降 D．當(dāng)A的密度大于水的密度時(shí)，將A拿下后懸掛在木塊下面，如圖1—3—15（b），容器中水面不變 解 A在木塊上面，A和木塊漂浮，則 F?。紾水＋GA V排＝＝
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