已知某实心小球是由下表中所列塑料材料中的一种制成的.塑料名称密度(kg/m3〕聚甲基戊烯0.8×103聚丙烯0.9×103聚乙烯0.95×103尼龙661.1×103塑料王2.2×103为了鉴别该小球究-物理

题文

已知某实心小球是由下表中所列塑料材料中的一种制成的.
塑料名称 密度(kg/m3
聚甲基戊烯 0.8×103
聚丙烯 0.9×103
聚乙烯 0.95×103
尼龙66 1.1×103
塑料王 2.2×103
为了鉴别该小球究竟是由其中哪一种塑料制成的,某同学设计并进行了以下实验:
a.把该小球放入盛有足够多酒精的量杯中,松手后,当小球处于平衡状态时,发现量杯内的液面由60mL处升高到90mL处(已知酒精的密度是0.8×103kg/m3〕;
b.再把该小球放入另一只盛有足够多水的量杯中,松手后,当小球处于平衡状态时,发现量杯内的水由60mL处升高到87mL处.(g取10N/kg)
请你由以上实验数据,回答下列问题:
(1)塑料小球在酒精中受到的浮力为______.
(2)组成该小球的材料是______.
题型:填空题  难度:中档

答案

小球在酒精中静止不动时,V1排=90cm3-60cm3=30cm3,受到的浮力F1浮酒精gV排1=800kg/m3×10N/kg×30×10-6m3=0.24N;
小球在水中静止不动时,V2排=87cm3-60cm3=27cm3,受到的浮力F2浮gV排2=1000kg/m3×10N/kg×27×10-6m3=0.27N.
讨论:(1)如果小球在酒精中漂浮,则它在水中一定液漂浮.小球在酒精和水中的浮力应相等,但F1浮<F2浮.故小球不可能在酒精中漂浮;
(2)如果小球在酒精中悬浮,则它在水中应漂浮,小球在酒精和水中的浮力应相等,但F1浮<F2浮.故小球不可能在酒精中悬浮.
所以小球在酒精中肯定沉底,则V=V1排=30cm3
小球在水中的V2排=27cm3<V,说明小球在水中漂浮.
故G=mg=F2浮=0.27N,m=0.027kg; ρ=
m球
V球
=
0.027kg
30×10-6m3
=0.9×103kg/m3.查表可得小球聚丙烯制成.
故答案为:(1)0.24N;(2)聚丙烯.

据专家权威分析,试题“已知某实心小球是由下表中所列塑料材料中的一种制成的.塑料名称密..”主要考查你对  浮力及阿基米德原理,密度公式的应用,密度与物质鉴别  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密度公式的应用密度与物质鉴别

考点名称:浮力及阿基米德原理

  • 浮力:
    (1)定义:浸在液体中的物体受到向上托的力叫做浮力。
    (2)施力物体与受力物体:浮力的施力物体是液体 (或气体),受力物体是浸入液体(或气体)中的物体。
    (3)方向:浮力的方向总是竖直向上的。
    阿基米德原理:
    (1)原理内容:浸在液体里的物体受到液体竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
    (2)公式:,式中ρ表示液体的密度,V是被物体排开的液体的体积,g取9.8N/kg。

  • 浮力大小跟哪些因素:
    有关浸在液体中的物体受到浮力的大小,跟物体浸入液体中的体积有关,跟液体的密度有关,跟物体浸入液体中的深度无关。跟物体本身密度大小无关。

  • 阿基米德原理的五点透析:
    (1)原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态:一是物体的全部体积都浸入液体里,即物体浸没在液体里;二是物体的一部分体积浸入液体里,另一部分露在液面以上。

    (2)G指被物体排开的液体所受的重力,F= G表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。

    (3)V是表示被物体排开的液体的体积,当物体全部浸没在液体里时,V=V;当物体只有一部分浸入液体里时,则V<V

    (4)由可以看出,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。

    (5)阿基米德原理也适用于气体,但公式中ρ应该为ρ

    控制变量法探究影响浮力大小的因素:
         探究浮力的大小跟哪些因素有关时,用“控制变量法”的思想去分析和设计,具体采用“称量法”来进行探究,既能从弹簧测力计示数的变化中体验浮力,同时,还能准确地测出浮力的大小。
    例1小明在生活中发现木块总浮在水面,铁块却沉入水底,因此他提出两个问题:
    问题1:浸入水中的铁块是否受到浮力?
    问题2:浮力大小与哪些因素有关?
    为此他做了进一步的猜想,设计并完成了如图所示实验,
    (1)(b)、(c)图中弹簧测力计示数均小于(a)图中弹簧测力计示数,说明浸入水中的铁块__(选填 “受到”或“不受到”)浮力;
    (2)做___(选填字母)两次实验,是为了探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关;
    (3)做(d)、(e)两次实验,是为了探究浮力大小与 __的关系。

    解析(1)物体在水中时受到水向上托的力,因此示数会变小。
    (2)研究浮力与深度的关系时,应保持V和ρ不变,改变深度。
    (3)在V不变时,改变ρ,发现浮力大小改变,说明浮力大小与ρ有关。
    答案(1)受到(2)(c)、(d)(3)液体密度

    公式法求浮力:
         公式法也称原理法,根据阿基米德原理,浸入液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力(表达式为:F=GgV)。此方法适用于所有浮力的计算。
    例1一个重6N的实心物体,用手拿着使它刚好浸没在水中,此时物体排开的水重是10N,则该物体受到的浮力大小为____N。
    解析由阿基米德原理可知,F=G=10N。
    答案10

    实验法探究阿基米德原理:
         探究阿基米德原理的实验,就是探究“浮力大小等于什么”的实验,结论是浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。实验时,用重力差法求出物体所受浮力大小,用弹簧测力计测出排开液体重力的大小,最后把浮力与排开液体的重力相比较。实验过程中注意溢水杯中的液体达到溢口,以保证物体排开的液体全部流入小桶。
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