专题十五物体浮沉问题.pdf

本节涉及知识点本节涉及知识点：专题十五 物体浮沉问题专题十五 物体浮沉问题本节涉及知识点本节涉及知识点：1.浮力计算及受力分析浮力计算及受力分析2 物体的浮沉条件物体的浮沉条件：2.物体的浮沉条件物体的浮沉条件：【例【例1】已知两个实心球的密度之比】已知两个实心球的密度之比1223，体积，体积之比之比V1V221，把它们放入水中静止后，所受浮力之比，把它们放入水中静止后，所受浮力之比F1F2可能是可能是()AB43CD2122 水水12 水水【例【例2】一个实心小球先后浸在足够多的水和足够多的酒精中，小球受到的浮】一个实心小球先后浸在足够多的水和足够多的酒精中，小球受到的浮分分精的密度为精的密度为33力力分分别是别是0.9N和和0.8N，酒，酒精的密度为精的密度为0.8103kg/m3。分析小球在水中和在酒精中的浮沉情况；。分析小球在水中和在酒精中的浮沉情况；求小球的密度。求小球的密度。【例【例3】有一个重为】有一个重为G的空心金属球，用弹簧测力计吊着完全浸入一种液体中时，弹簧测力计的示数为该金属球重力的的空心金属球，用弹簧测力计吊着完全浸入一种液体中时，弹簧测力计的示数为该金属球重力的1/5。如图所示的另一容器，。如图所示的另一容器，上部的横截积为上部的横截积为S底部的横截积为底部的横截积为S盛有另种液体盛有另种液体上部的横截上部的横截面面积为积为S1，底部的横截底部的横截面面积为积为S2，里面，里面盛有另盛有另一一种液体种液体，前后两种液体的密度之比为，前后两种液体的密度之比为35，若把空心金属球放到这个容器的液，若把空心金属球放到这个容器的液体中待其静止后体中待其静止后容器底部所受液体的压力增大了多少容器底部所受液体的压力增大了多少？体中待其静止后体中待其静止后，容器底部所受液体的压力增大了多少容器底部所受液体的压力增大了多少？【例【例4】如图所示，在烧杯中漂浮着一块冰，冰中夹着一小块石子，当冰完全熔化为水时，水面将如何变化？】如图所示，在烧杯中漂浮着一块冰，冰中夹着一小块石子，当冰完全熔化为水时，水面将如何变化？1【例【例5】如图所示，同种铝合金制成的质量相等的铝盒与实心铝球各一个。将球放入盒中密封后刚好悬浮于水中，如图甲所示；若将球挂于盒下，】如图所示，同种铝合金制成的质量相等的铝盒与实心铝球各一个。将球放入盒中密封后刚好悬浮于水中，如图甲所示；若将球挂于盒下，放在水中放在水中铝盒有铝盒有1/6体积露出水体积露出水如图所如图所此时绳对球的拉力此时绳对球的拉力放在水中放在水中，铝盒有铝盒有1/6体积露出水体积露出水面，面，如图如图乙乙所所示，示，此时绳对球的拉力此时绳对球的拉力为为20N，求：，求：铝合金的密度铝合金的密度；铝合金的密度铝合金的密度；剪断绳后，铝盒有多少体积露出水面？剪断绳后，铝盒有多少体积露出水面？(取取g10N/kg)甲乙甲乙【例【例6】(2006年上海初赛年上海初赛)如图所示，横截面积为如图所示，横截面积为S的容器内盛有部分水，水面上方压有一块横截面积也为的容器内盛有部分水，水面上方压有一块横截面积也为S的活塞的活塞M，现在活塞的中央挖一面积为，现在活塞的中央挖一面积为S0的小孔的小孔小孔内塞木塞小孔内塞木塞假设假设 与与之间之间与容器器壁之间紧与容器器壁之间紧的小孔的小孔，小孔内塞小孔内塞入一入一木塞木塞N。假设假设N与与M之间之间、M与容器器壁之间紧与容器器壁之间紧密结合，且不考虑任何摩擦。已知水的密度为密结合，且不考虑任何摩擦。已知水的密度为水水，当在，当在N的上方放置的上方放置一块质量为一块质量为m的物块后的物块后活塞活塞M上升的距离为上升的距离为；木塞木塞N下沉下沉一块质量为一块质量为m的物块后的物块后，活塞活塞M上升的距离为上升的距离为_；木塞木塞N下沉下沉的距离为的距离为_。NM【例【例7】(2008年全国初赛题年全国初赛题)如图是一种牲畜饮水用自动装置的示意图，水箱底部有一出水孔，底盖如图是一种牲畜饮水用自动装置的示意图，水箱底部有一出水孔，底盖A此时顶住水箱的出水孔，一旦饮水槽水位下此时顶住水箱的出水孔，一旦饮水槽水位下降降浮球浮球C受到的浮力减小受到的浮力减小底盖底盖A打打水就通过出水孔水箱流水就通过出水孔水箱流降降，浮球浮球C受到的浮力减小受到的浮力减小，底盖底盖A打打开，开，水就通过出水孔水就通过出水孔从从水箱流水箱流入饮水槽。设计水箱的最高水位为入饮水槽。设计水箱的最高水位为60cm，水箱出水孔横截面积是，水箱出水孔横截面积是30cm2，底盖底盖A及竖杆及竖杆B的总质量是的总质量是400g浮球浮球C的质量是的质量是600g体积是体积是2dm3底盖底盖A及竖杆及竖杆B的总质量是的总质量是400g，浮球浮球C的质量是的质量是600g，体积是体积是2dm3，g取取10N/g。写出此装置应用到的物理知识。写出此装置应用到的物理知识(至少说出至少说出2条条)；()；通过计算说明，这个自动装置在水箱蓄满水时是否能正常工作；通过计算说明，这个自动装置在水箱蓄满水时是否能正常工作；若能若能正正常常工工作作，请分析说明影响请分析说明影响此此自动装置能否自动装置能否正正常常工工作的因素作的因素：水箱水箱若能常作若能常作，请分析说明影响自动装置能否常作的因素请分析说明影响自动装置能否常作的因素若不能正常工作，请提出使该自动装置正常工作的改进方案。若不能正常工作，请提出使该自动装置正常工作的改进方案。60cmAB牲畜饮水槽牲畜饮水槽BC【例【例8】(2002年上海赛题年上海赛题)如图甲所示，粗细均匀的蜡烛长如图甲所示，粗细均匀的蜡烛长l0，底部粘有一质量为，底部粘有一质量为m的小铁块，现将它直立于水中，上端距水面的小铁块，现将它直立于水中，上端距水面h。如果将蜡烛点燃，。如果将蜡烛点燃，假定蜡烛燃烧时油流来假定蜡烛燃烧时油流来每分钟烧去蜡烛的长为每分钟烧去蜡烛的长为l则点燃则点燃假定蜡烛燃烧时油假定蜡烛燃烧时油不不流流下下来来，且，且每分钟烧去蜡烛的长为每分钟烧去蜡烛的长为l，则则从从点燃点燃蜡烛时开始计时，经蜡烛时开始计时，经_时间蜡烛熄灭。时间蜡烛熄灭。(蜡烛密度为蜡烛密度为，水密度为，水密度为铁密度为铁密度为)1，铁密度为铁密度为2)hl0l1h甲乙甲乙2