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中考物理浮力的利用
典型例题
例题1:漂浮在水池中的一个木盆,里面有一块石头,如果将石头从木盆中取出扔到水池里,则池内水面高度( ).
A.上升? B.下降? C.不变 D.无法确定
选题角度:通过本题训练学生灵活应用阿基米德原理分析现实中的浮力问题,提高学生分析能力.
分析:因为石头和木盆在水中受到的浮力大小等于它们的重力之和,即: .所以,石头在木盆里时,根据阿基米德原理: 可知: .当石头从木盆取出扔到水池里时,所能排开水的体积 ,比较 和 两式可知,石头在木盆中借助于木盆增大了它的排水体积,使石头在木盆中排开水的体积大于石头放在水中所排开水的体积.所以石头从木盆中取出扔到水池里时,水池的水面要降低.
答案:B
例题2:? 有一根粗细均匀的蜡烛,底部插入一根铁钉,竖直地漂浮在水中,蜡烛长20cm,密度 ,上端露出水面1cm.现将蜡烛点燃,求这根蜡烛燃烧到剩余多长时,蜡烛的火焰会被水熄灭?(铁钉体积不计)
分析? 蜡烛漂浮在水面上,根据漂浮物体的条件, .随着蜡烛的不断燃烧,其质量不断减小,重力也在减小,蜡烛露出水面部分逐渐减少,当蜡烛燃烧到水面时,蜡烛就无法燃烧,火焰将被水熄灭.所以,此题的关键是确定蜡烛多长时没有水面以上的部分.
解题:已知:
?
求:熄灭时蜡烛长度
解: ? ??∴
?又? ∵蜡烛是漂浮的??? ∴
即: ?①
? ②
①-②得:
???
则
∴
答:当蜡烛剩下10cm时火焰位于水面,这时,蜡烛的火焰被水熄灭.
例3:用密度 的体积为 的圆木7根,扎成一个木筏,问这只木筏最多能载几个质量是50kg的人过河?
选题角度:通过本题加深学生对增大排水面积来增大浮力的知识的理解,并提高分析能力.
分析:木筏受到的最大浮力就是圆木刚好完全浸入水时受到的浮力,因为这时排开水的体积最大,如果圆木重与木筏载入重力之和超过这一浮力,木筏将下沉,所以木筏受到的最大浮力等于木筏自身重和所载人的重。
解题
已知:
。
求:过河人数N。
解:根据阿基米德原理:
木筏受到最大浮力:
∴
?????
又???
???????????
根据题意:
??
说明:这里采用去尾法,而不四舍五入, 是因为物理运算要符合实际,如果取57人,本筏与人重力之和小于木筏受到的最大浮力,人可以安全渡过,但如果取58人,人和木筏总重就大于木筏所受最大浮力,木筏下沉,不能安全渡河。
答:这只木筏最多可载57人过河。
例4:如图所示,在一个较大的容器内的水面上放一个木块,木块上面放一个体积是1 ,重19.6N的物体,此时木块漂浮.如果将物体从木块上拿下并放入水中,当木块和物体都静止时,容器里的水面将(?? ).
A.上升 B.下降
C.不变 D.无法判定
选题角度:通过本题提高学生分析多研究对象的能力.
分析? 容器里的水面是否变化,怎样变化?要分别求出物体在木块上和在水中,它排液体积的大小,通过比较作出判定.
先求出物体的密度:
所以物体从木块上取下,放入水中,它沉在水底.
进一步求出物体在木块上,它们共排开水的体积.因为物体和木块总体浮在水面上, ,又 .
将物体从木块上取下放入水中, ,其中, ??? ,而 ,因此, .
因为 ,比较可见, ,这就是说,物体放进水中,它们排水的体积小于物体在木块上它们排水的体积,容器里水面下降.
选出B是本题的正确答案.
习题精选
一、填空题
1.甲、乙两物体的体积分别为 和 ,若把它们浸没在同种液体中,则它们受到的浮力之比 ;若把它们分别浸没在密度为 和 的液体中,则它们受到的浮力之比
2.体积是200 的木块浮在水面上时,恰好有一半体积没在水中,则此木块的重力为______________,木块的密度是_____________.
3.一艘轮船的排水量为2500t,船的自重是 N,此时船上的货物重为__________N;当它的载重增大时,船受到的浮力___________。而浮力变化的数值______________载重变化的数(填“大于”或“等于”或叫于”)
4.海水的密度比河水的密度大,所以轮船从河里开到海里时,船体将_________一些,船所受的浮力_____________。
5.如图所示,有木球、铜球和铁球,当它们在水中静止时,_______球一定是空心的,_____球所受的浮力小于它的重力,木球所受的浮力_________它所受的重力,铜球所受的浮力__________它所受的重力.
6.铁块在水里要
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