浮力的培优的试题.docVIP

浮力的培优试题 例1　（北京市西城区中考试题）如图1—5—5，展示了一个广为人知的历史故事——“曹冲称象”．曹冲运用了等效替代的方法，巧妙地测出了大象的体重．请你写出他运用的与浮力相关的两条知识．（1）_______________________；（2）_______________________． 　　 图1—5—5 　　精析　此题考查学生通过对图形的观察，了解此图中G象＝G石的原理． 　　【分析】　当大象在船上时，船处于漂浮状态，F浮′＝G船＋G象，曹冲在船上画出标记，实际上记录了当时船排开水的体积为V排． 　　用这条船装上石头，船仍处于漂浮状态，F浮′＝G船＋G石，且装石头至刚才画出的标记处，表明此时船排开水的体积V排′＝V排．根据阿基米德原理，两次浮力相等．两次浮力相等．便可以推出：G象＝G石． 　　答案　（1）漂浮条件　　（2）阿基米德原理 　　例2　（长沙市中考试题）已知质量相等的两个实心小球A和B，它们的密度之比A∶B＝1∶2，现将A、B放入盛有足够多水的容器中，当A、B两球静止时，水对A、B两球的浮力之比FA∶FB＝8∶5，则A＝________kg/m3，B＝________kg/m3．（水＝1×103kg/m3）　 　　精析　由于A、B两物体在水中的状态没有给出，所以，可以采取计算的方法或排除法分析得到物体所处的状态． 　　【分析】　（1）设A、B两球的密度均大于水的密度，则A、B在水中浸没且沉底． 　　由已知条件求出A、B体积之比，mA＝mB． ＝·＝ 　　∵　A、B浸没：V排＝V物 　　∴　＝＝ 　　题目给出浮力比＝，而现在得＝与已知矛盾．说明假设（1）不成立． 　　（2）设两球均漂浮：因为mA＝mB 　　则应有F浮A′＝F浮B′＝GA＝GB 　　＝，也与题目给定条件矛盾，假设（2）不成立． 　　用上述方法排除某些状态后，可知A和B应一个沉底，一个漂浮．因为A＜B，所以B应沉底，A漂浮． 　　解　A漂浮　FA＝GA＝AgVA　　　　　　　　　　① 　　B沉底　FB＝水gVB排＝水gVB　　　　　② 　　①÷②　＝＝ ∵　＝代入． 　　A＝×·水＝××1×103kg/m3＝0.8×103kg/m3 　　B＝2A＝1.6×103kg/m3 　　答案　A＝0.8×103kg/m3，B＝0.8×103kg/m3． 　　例3　（北京市中考试题）A、B两个实心球的质量相等，密度之比A∶B＝1∶2．将它们分别放入足够的酒精和水中，它们受到浮力，其浮力的比值不可能的是（酒精＝0.8×103kg/m3）　（　　） 　　A．1∶1　　　B．8∶5　　　C．2A∶水　　　D．2酒精∶B 　　精析　从A、B两个小球所处的状态入手，分析几个选项是否可能． 　　一个物体静止时，可能处于的状态是漂浮、悬浮或沉底． 　　以下是两个物体所处状态的可能性 ①A漂，B漂 ④A悬，B漂 ⑦A沉，B漂 ②A漂，B悬 ⑤A悬，B悬 ⑧A沉，B悬 ③A漂，B沉 ⑥A悬，B沉 ⑨A沉，B沉 　　由题目我们可以推出 　　mA＝mB，A∶B＝，则VA＝VB＝A∶B＝2∶1 　　我们可以选择表格中的几种状态进行分析： 　　设：（1）A、B均漂浮　A＜酒精，B＜水，与已知不矛盾，这时F浮A＝1∶1，A选项可能． 　　（2）设A、B都沉底 　　＝＝×＝，B选项可能． 　　（3）设A漂浮，B沉底，这时A＜酒精，B＜水， 　　＝＝＝，B选项可能． 　　（4）设A沉底，B漂浮 　　A应＜酒精 　　∵　B＝2A应有B＞酒精＞水，B不可能漂浮． 　　∴　上述状态不可能，而这时的＝＝． 　　D选项不可能． 　　答案　D 　　例4　（北京市中考试题）如图1—5—6（a）所示，一个木块用细绳系在容器的底部，向容器内倒水，当木块露出水面的体积是20cm3，时，细绳对木块的拉力为0.6N．将细绳剪断，木块上浮，静止时有的体积露出水面，如图（b）所示，求此时木块受到的浮力．（g取10N／kg） （a）　　　　（b） 图1—5—6 　　精析　分别对（a）（b）图当中的木块进行受力分析． 　　已知：图（a）V露1＝20cm3＝2×10—5m3，F拉＝0.6N 　　图（b）V露2＝V 　　求：图（b）F浮木′， 　　解　图（a），木块静止：F拉＋G＝F浮1　　　　① 　　①－②F拉＝F拉1－F拉2 　　F拉＝水g（V－V露1）－水g（V－V） 　　　 F拉＝水g（V－V露1－V）＝水g（V－V露1） 　　代入数值：0.6N＝103kg/m3×10N/kg×（V—2×10—5m3） 　　V＝2×10—4m3 图（b）中：F浮乙＝水gV 　　 ＝1.0×103kg/m3×10N/kg××2×10—4m3 　　 ＝1.2N 　　答案　木块在图（b）中受浮力1.2N． 　　例5　如图1