题文

如图所示，重物A是体积为30dm3，密度为7.个×303kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面．若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡．（g=30N/kg） 求： （3）重物A受到的浮力为0少？ （2）作用于绳端的拉力F是0少？ （3）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是0少？ （4）若实际所用拉力为300N，此时该滑轮的效率是0少？

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）物体A的体积为V=10少m3=0.01m3，则完全浸没在水中时，V排=V=0.01m3， 金属块受到的浮力： F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N； （七）金属块的重力： G=mg=ρVg=小.9×103kg/m3×0.01m3×10N/kg=小90N， ∵由2可知，动滑轮是由3股绳子承担，在不计摩擦和动滑轮重的条件下， ∴作用于绳端的拉力： F= 1 3 （G-F浮）= 1 3 （小90N-100N）=七30N． （3）若缓慢将重物A提升七m，因为n=3，所以s=nh=3×七m=6m， 拉力做的功： W=Fs=七30N×6m=1380J． （4）若实际所用拉力为300N，则总功为： W总=Fs=300N×6m=1800J； 使用滑轮组所做的有用功： W有用=（G-F浮）h=（小90N-100N）×七m=1380J， 此时该滑轮的效率此时该滑轮的效率： η= W有用 W总 ×100%= 1380J 1800J ×100%≈小6.小%． 答：（1）重物A受到的浮力为为100N； （七）作用于绳端的拉力F是七30N； （3）若缓慢将重物A提升七m，拉力做的功是1380J； （4）若实际所用拉力为300N，此时该滑轮的效率是小6.小%．

据专家权威分析，试题“如图所示，重物A是体积为30dm3，密度为7.个×303kg/m3的实心金属..”主要考查你对  浮力及阿基米德原理  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

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_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。

• 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_排指被物体排开的液体所受的重力，F_浮= G_排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_排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_排=V_物；当物体只有一部分浸入液体里时，则V_排<V_物。
  
  (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_液应该为ρ_气。
  
  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_排和ρ_液不变，改变深度。
  (3)在V_排不变时，改变ρ_液，发现浮力大小改变，说明浮力大小与ρ_液有关。
  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_浮=G_排=ρ_液gV_排)。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_浮=G_排=10N。
  答案10
  
  实验法探究阿基米德原理: