放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N,底面积为100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块.现将物块浸没在水中,容器内水面由16cm上升到20cm.(g取10N/kg)求:(1)物块的密度-物理

题文

放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N,底面积为100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块.现将物块浸没在水中,容器内水面由16cm上升到20cm.(g取10N/kg) 
求:
(1)物块的密度;
(2)物块受到的浮力大小;
(3)物块浸没水中后,容器对桌面的压强.
题型:问答题  难度:中档

答案

(1)物体的质量是:m=
G
g
=
10N
10N/kg
=1kg,
物体的体积等于排开水的体积,即V=Sh=100×10-4m2×0.04m=0.4×10-3m3
所以物体密度ρ=
m
V
=
1kg
0.4×10-3m3
=2.5×103kg/m3
(2)因排开水的体积为V=0.4×10-3m3
则物体的浮力:F=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4×10-3m3=4N.
(3)以容器、水以及物体作为整体研究,受力平衡,桌面受到的压力大小为F=F+G容器+G
容器内水的重力G=mg=ρVg=ρShg=1000kg/m3×100×10-4m2×0.16m×10N/kg=16N,
所以物块浸没水中后,容器对桌面的压强:P=
F
S
=
F总
S
=
G容+F浮+G水
S
=
24N
100×10-4m2
=2.4×103Pa.
答:(1)物体的密度为2.5×103kg/m3
(2)物块受到的浮力为4N;
(3)物块浸没水中后,容器对桌面的压强为2.4×103Pa.

据专家权威分析,试题“放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N,底面积为100cm2,弹簧测力..”主要考查你对  浮力及阿基米德原理,压强的大小及其计算  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压强的大小及其计算

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。
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