 |
首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 浮力及阿基米德原理 > 正文 | 返回 打印 |
|
|
首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 浮力及阿基米德原理 > 正文 | 返回 打印 |
|
答案
| 因为木材的密度小于水的密度，放入水中一定是漂浮，不会是乙和丙，甲球一定是木球，故A正确； 乙和丙球是铁球或铜球，又都是悬浮，所以一定是空心的，故B、C正确，D错． 故选D． |
据专家权威分析，试题“把木球、铁球、铜球同时放入水中，静止后如图所示，则下列说法中..”主要考查你对 浮力及阿基米德原理，物体的浮沉条件及其应用，与密度有关的物理现象 等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
浮力及阿基米德原理物体的浮沉条件及其应用与密度有关的物理现象
考点名称：浮力及阿基米德原理
，式中ρ液表示液体的密度，V排是被物体排开的液体的体积，g取9．8N／kg。
可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、液体的多少等因素无关。
考点名称：物体的浮沉条件及其应用
| 上浮 | 下沉 | 悬浮 | 漂浮 | 沉底 | |
 |
 |
 |
 |
 | |
| F浮>G | F浮<G | F浮=G | F浮=G | F浮+N=G | |
| 实心物体 | ρ液>ρ物 | ρ液<ρ物 | ρ液=ρ物 V排=V物 |
ρ液>ρ物 V排<V物 |
ρ液>ρ物 V排=V物 |
| 处于动态（运动状态不断改变），受非平衡力作用 | 可以停留在液体的任何深度处 | 是“上浮”过程的最终条件 | 是“下沉”过程的最终状态 | ||
| 处于静态，受平衡力 | |||||
| 悬浮 | 漂浮 | ||
| 区别 | 物体在液体中的位置 | 物体可以静止在液体内部任一位置 | 物体静止在液体表面上 |
| 物体实心时，ρ物和ρ液的大小 | ρ物=ρ液 | ρ物<ρ液 | |
| 物体体积V物与物体排开液体体积V排的大小 | V物=V排 | V物>V排 | |
| 相似 | 物体都处于平衡状态，各自所受的浮力与重力式一对平衡力 | ||
利用浮力知识求物体或液体的密度:
1．对于漂浮的物体，浮力等于重力，而浮力F浮= ρ液gV排，重力G物=ρ物gV排，因F浮≈G物，只要知道V排与V物的关系和ρ液(或ρ物)就可求出ρ物(或ρ液)。
例1：将密度为0．6×103kg／m3，体积125cm3的木块放入盐水中，木块有1／2的体积露出盐水面，则木块受到的浮力为____N，盐水的密度____________ kg／m3(g取10N／kg)
解析：木块漂浮，所受浮力等于重力，F=G= Mg=p木Vg=0．6×103kg／m3×0．125×10-3m3× 10N／kg=0．75N，盐水的密度：
=1.2×103kg/m3
2. 若
，物体完全浸没在液体中，根据阿基米德原理
，及称重法
，可求出
，又因为
，此时
，可得
。根据此式，已知ρ液，可求出ρ物，已知ρ物可求出ρ液。
液面升降问题的解法：
1. 组合物体漂浮类型
要看液面是上升还是下降，关键是比较前后两次物体排开液体的体积的变化。设物体原来排开液体的体积为V排，后来排开液体的体积为V‘排，若V’排>V排，则液面上升，若V’排<V排，则液面下降；若V’排=V排，则液面高度不变，又根据阿基米德原理知，物体在液体中所受的浮力
，故
，因为液体的密度ρ液不变，固物体的排开液体的体积取决于物体所受的浮力，所以只要判断出物体前后所受浮力的变化情况，即可判断出液面的升降情况。
例1一个水槽内漂浮着一个放有小铁球的烧杯，若将小铁球取出放入水槽里，烧杯仍漂浮在水槽中，则水面将( )
A．上升 B．不变 C．下降 D．无法判断
解析：铁球和烧杯漂浮在水中，装有铁球的烧杯所受的浮力F浮与烧杯和铁球的总重力平衡，则有：
。把铁球放入水槽中，铁球下沉，铁球单独受到的浮力，
；烧杯单独受到的浮力为
。铁球放入水槽中后，铁球和烧杯所受浮力之和为
F浮2，因此
，烧杯和铁球后来排开水的体积之和小于原来排开的水的体积，所以水面下降，故正确选项为C。
2．纯冰熔化类型：
此类题的规律技巧：若冰块漂浮于水中，则冰熔化后液面不变；若冰块漂浮于密度大于水的液体中，则冰熔化后液面上升；若冰块漂浮于(或浸没于)密度小于水的液体中，则冰熔化后液面下降。
要判断液面的升降，必须比较冰排开液体的体积与冰熔化成水的体积之间的关系。冰未熔化时，若它漂浮在液面上，则所受的浮力与重力相等，即
。冰块所受的
，冰块的重力
，由此可得
；冰熔化后，化成水的体积
。所以当冰块漂浮于水中时，
，液面不变；当
时，
，液面上升。若冰块浸没液体中，则冰块排开液体的体积等于冰块的体积，而冰熔化后的体积小于冰的体积，故液面下降。
例2如图所示，烧杯中的冰块漂浮在水中，冰块上部高出杯口，杯中水面恰好与杯口相平，待这些冰全部熔化后( ) 
A．将有水从杯中溢出
B．不会有水从杯中溢出，杯中水面也不会下降
C．烧杯中水面下降
D．熔化过程中水面下降，完全熔化后有水溢出
解析：冰熔化后烧杯中的水面将保持不变，故不会有水溢出。
答案：B
漂浮物体切去露出部分后的浮沉情况：
漂浮物体，如将露出液面的部分切去后，物体的重力减小，而浸在液体中的部分没有变，根据F浮= ρ液gV排知物体所受浮力不变。这时浮力大于重力，剩余部分上浮。
例1长为L的蜡烛底部粘有一铁块，使其竖直停留在水中，如图所示，这时露出水面的长度为L0，将其点燃，直到自然熄灭，设燃烧掉的长度为d，则( ) 
A．d<L0
B．d=L0
C．d>L0
D．无法判断
解析：假设将露出的部分一次切去，再分析剩余部分的沉浮情况就很容易得出结论。如将露出水面的部分切去，这时蜡烛的重力减小，而在水中的部分未变，即排开的水的重力——浮力未变，显然这时浮力大于重力，剩余部分将上浮。可见，蜡烛燃烧过程是逐渐上浮的，所以最终烧掉的长度大于L0，故正确选项为C。
答案：C
| 上升 | 下降 | |
| 氢气球 | 充入密度小于空气的氢气 | 放掉球内部分气体，使球体积减小 |
| 热气球 | 充入加热后的热空气 | 停止加热，热空气冷却，热气球内空气密度增大 |
考点名称：与密度有关的物理现象
密度知识的应用：
| 应用 | 适用范围 | 方法 |
| 求物体的质量 | 不便于直接称量质量的物体 | （1）查出该物质的密度ρ，测出体积V （2）根据ρ=m/v的变形公式m=ρV，求出质量 |
| 求物体的体积 | 形状不规则或不便于直接测量体积的物体 | （1）查出物质的密度ρ，用天平测出其质量 （2）根据ρ=m/V的变形公式V=m/ρ求出体积 |
| 求物质的密度 | 鉴别物质 | （1）根据ρ=m/v算出物质的密度 （2）对照密度表，鉴别出什么物质 |
=14.8cm3
密度的特殊用途：
密度的特殊用途密度的特殊用途是根据需要选取不同密度的物质作产品的原材料。铅可用作网坠，铸铁用作落地扇的底座、塔式起重机的压铁等，都是冈为它们的密度比较大。铝合金用来制造飞机，玻璃钢用来制造汽车的外壳，泡沫塑料用来制作救生器件，氢气、氦气是气球的专用充气材料等，都因为它们的密度比较小。
怎样判断物体是否空心：
判断物体是实心还是空心，解决问题的方法很多，实质上都是根据密度的定义式，比较实际物体与实心物体的质量、体积或密度之间是否存在差异，即：比较质量法、比较体积法或比较密度法。如果存在差异，则实际物体为空心物体。
1．如果物体是实心的，则该物体的密度应该和组成物体的物质密度相同。因此只要用“比较密度法”比较，即可确定该物体的空实性。
2．假设物体是实心的，可以由
求得等质量实心物体的体积是多少，再跟该物体的真实体积相比较，即可确定物体的空实性，这种方法称为“比较体积法”。
3．假设物体是实心的，可以由m=ρV求得等体积的实心物体的质量是多少，再跟该物体的真实质量相比较，即可确定物体的空实性，这种方法称为“比较质量法”。
