如图甲所示,把边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止时有2/5的体积露出水面,然后在其上表面放一块底面积为2.0×10-3m2的小柱体,如图乙所示,静止时方木块刚好能全部浸入-九年级物理

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 浮力产生的原因/2020-05-30 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

题文

如图甲所示,把边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止时有2/5的体积露出水面,然后在其上表面放一块底面积为2.0×10-3m2的小柱体,如图乙所示,静止时方木块刚好能全部浸入水中.(g=10N/kg)求:

(1)甲图中木块受到的浮力?
(2)木块的密度?
(3)小柱体放在木块上面时对木块的压强?

题型:计算题  难度:中档

答案

(1)6N;(2);(3)


试题分析:(1)由题意可知,甲图中木块排开水的体积为:
甲图中木块受到的浮力为:
(2)由物体的漂浮条件可知,木块漂浮时浮力等于自身的重力,
所以,木块的质量为:
木块的密度为:
(3)由题意可知,小柱体的重力等于木块的体积产生的浮力,即:
小柱体的重力为:
小柱体对木块的压力等于自身的重力,F=G=4N,因此,
小柱体对木块的压强为:

据专家权威分析,试题“如图甲所示,把边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止时有2/5的..”主要考查你对  浮力产生的原因  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

浮力产生的原因

考点名称:浮力产生的原因

  • 浮力产生的原因:
         浮力是由于周围液体对物体上、下表面的作用存在压力差而产生的。如图所示,浸没在液体中的立方体,左右两侧面,前后两侧面所受水的压力大小相等,方向相反,彼此平衡。而上、下两表面处的液体中不同深度,所受到的液体的压强不同,因受力面积相等,所以压力不相等。下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力,因而产生了浮力,所以浮力的方向总是竖直向上的,即F=F向上一F向下

  • 对浮力产生原因的说明:
    (1)当物体上表面露出液面时,F向下=0,则F=F向上。如:物体漂浮时,受到的浮力等于液体对它向上的压力。
    (2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如:桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合,水对它向上的压力F向上=0,故物体不受浮力作用。可见产生浮力的必要条件是:F=F向上—F向下>0,即F向上>F向下。当F向上=0或F向上≤F向下时,物体不受浮力作用。
    (3)同一物体浸没在液体的不同深度,所受的压力差不变,浮力不变。
    (4)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此,在分析物体的受力情况时,浮力和液体的压力不能同时考虑。

    对“压力差法”的理解:
       根据浮力产生的原因,物体浸在液体中受到的浮力等于物体受到的液体向上和向下的压力差,即F= F一F(F表示物体下表面受到的液体向上的压力, F表示物体上表面受到的液体向下的压力)。此方法多用于求解形状规则的物体受到的浮力。
    例一个边长为10cm的正方体浸没在水中,下表面距水面30cm,物体下表面受到水的压强是____Pa,物体受到的浮力是___N。(g取10N/kg)

    解析:边长为10cm的正方体的一个面的面积为S =0.01m2,上表面距水面的距离:h=0.3m—0.lm=0.2m。上表面受到的压强为: 0.2Pa=2×103Pa;物体上表面受到的压力:F=pS =2×103Pa×0.01m2=20N;物体下表面受到的压强为:.物体下表面受到的压力:0.01m。=30N。
    物体受到的浮力:

    答案:3×103  10

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