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阿基米德原理
内容:浸入液体中的物体所受浮力的大小物体排开的液体所受重力的大小
公式:$F_{浮}=$
= =
变形式:求物体排开液体的体积$V_{排}=$
求液体的密度$\rho_{液}=$
阿基米德原理
内容:浸入液体中的物体所受浮力的大小物体排开的液体所受重力的大小
公式:$F_{浮}=$
变形式:求物体排开液体的体积$V_{排}=$
求液体的密度$\rho_{液}=$
答案
解:
内容处填空:等于
公式依次填空:$G_{\mathrm{排}}$;$m_{\mathrm{排}}g$;$\rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}}$
求物体排开液体的体积的变形式:$\frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{液}}g}$
求液体的密度的变形式:$\frac{F_{\mathrm{浮}}}{gV_{\mathrm{排}}}$
内容处填空:等于
公式依次填空:$G_{\mathrm{排}}$;$m_{\mathrm{排}}g$;$\rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}}$
求物体排开液体的体积的变形式:$\frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{液}}g}$
求液体的密度的变形式:$\frac{F_{\mathrm{浮}}}{gV_{\mathrm{排}}}$
1.小京洗水果时,发现体积较小的橘子漂浮在水面上,而体积较大的杧果却沉在水底。下列说法正确的是 ()
A.橘子的密度等于杧果的密度
B.橘子受到的重力小于杧果受到的重力
C.橘子受到的浮力大于它受到的重力
D.橘子受到的浮力大于杧果受到的浮力
A.橘子的密度等于杧果的密度
B.橘子受到的重力小于杧果受到的重力
C.橘子受到的浮力大于它受到的重力
D.橘子受到的浮力大于杧果受到的浮力
答案
B
解析
根据物体浮沉条件和阿基米德原理逐一分析:
1. 橘子漂浮,说明橘子的密度小于水的密度,且橘子受到的浮力等于自身重力;杧果沉底,说明杧果的密度大于水的密度,因此橘子的密度小于杧果的密度,A、C错误。
2. 由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,杧果体积更大、沉底时排开水的体积等于自身体积,橘子漂浮时排开水的体积小于自身体积,可知杧果排开水的体积远大于橘子排开水的体积,因此杧果受到的浮力更大,D错误。
3. 橘子漂浮时$G_{橘}=F_{浮橘}$,杧果沉底时$G_{杧果}>F_{浮杧果}$,结合$F_{浮橘}<F_{浮杧果}$,可推导出橘子受到的重力小于杧果受到的重力,B正确。
1. 橘子漂浮,说明橘子的密度小于水的密度,且橘子受到的浮力等于自身重力;杧果沉底,说明杧果的密度大于水的密度,因此橘子的密度小于杧果的密度,A、C错误。
2. 由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,杧果体积更大、沉底时排开水的体积等于自身体积,橘子漂浮时排开水的体积小于自身体积,可知杧果排开水的体积远大于橘子排开水的体积,因此杧果受到的浮力更大,D错误。
3. 橘子漂浮时$G_{橘}=F_{浮橘}$,杧果沉底时$G_{杧果}>F_{浮杧果}$,结合$F_{浮橘}<F_{浮杧果}$,可推导出橘子受到的重力小于杧果受到的重力,B正确。
2.宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。如图为打捞过程的示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起;再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起;最后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置时所受的浮力分别为$ F_{甲} $、$ F_{乙} $、$ F_{丙} $。下列判断正确的是 ()

A.$ F_{甲}=F_{乙}=F_{丙} $
B.$ F_{甲}>F_{乙}>F_{丙} $
C.$ F_{甲}=F_{乙}>F_{丙} $
D.$ F_{甲}<F_{乙}<F_{丙} $
A.$ F_{甲}=F_{乙}=F_{丙} $
B.$ F_{甲}>F_{乙}>F_{丙} $
C.$ F_{甲}=F_{乙}>F_{丙} $
D.$ F_{甲}<F_{乙}<F_{丙} $
答案
B
解析
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,水的密度和g为定值,浮力大小由船排开水的体积决定:甲位置船装满泥沙,排开水的体积最大;乙位置铲走部分泥沙,船排开水的体积小于甲;丙位置铁牛已卸下,船排开水的体积小于乙。因此$V_{排甲}>V_{排乙}>V_{排丙}$,可得$F_{甲}>F_{乙}>F_{丙}$。
3. 在物理实验操作考试中,小马同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,使物块下表面刚好与水面接触,如图甲所示;然后匀速下放物块,此过程中弹簧测力计示数$F$与物块下表面浸入水中的深度$h$的关系如图乙所示(弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出,$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$,水的密度是$1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$)。下列说法正确的是
()
A.物块受到的重力是10 N
B.物块完全浸没在水中受到的浮力是0.64 N
C.物块的密度为6 g/cm³
D.物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强是$1.25× 10^{3}\ \mathrm{Pa}$
A.物块受到的重力是10 N
B.物块完全浸没在水中受到的浮力是0.64 N
C.物块的密度为6 g/cm³
D.物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强是$1.25× 10^{3}\ \mathrm{Pa}$
答案
C
解析
逐一分析选项:
1. 选项A:由图乙可知,物块未浸入水中时弹簧测力计示数为12N,即物块重力G=12N,A错误。
2. 选项B:物块完全浸没时弹簧测力计示数为10N,根据称重法,浮力$F_{\mathrm{浮}}=G-F=12\ \mathrm{N}-10\ \mathrm{N}=2\ \mathrm{N}$,B错误。
3. 选项C:由$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$得物块体积$V=V_{\mathrm{排}}=\frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{2\ \mathrm{N}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}}=2×10^{-4}\ \mathrm{m^3}$;物块质量$m=\frac{G}{g}=\frac{12\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=1.2\ \mathrm{kg}$;物块密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{1.2\ \mathrm{kg}}{2×10^{-4}\ \mathrm{m^3}}=6×10^3\ \mathrm{kg/m^3}=6\ \mathrm{g/cm^3}$,C正确。
4. 选项D:物块刚好浸没时,下表面浸入深度$h=4\ \mathrm{cm}=0.04\ \mathrm{m}$,下表面受到水的压强$p=\rho_{\mathrm{水}}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×0.04\ \mathrm{m}=400\ \mathrm{Pa}$,D错误。
1. 选项A:由图乙可知,物块未浸入水中时弹簧测力计示数为12N,即物块重力G=12N,A错误。
2. 选项B:物块完全浸没时弹簧测力计示数为10N,根据称重法,浮力$F_{\mathrm{浮}}=G-F=12\ \mathrm{N}-10\ \mathrm{N}=2\ \mathrm{N}$,B错误。
3. 选项C:由$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$得物块体积$V=V_{\mathrm{排}}=\frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{2\ \mathrm{N}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}}=2×10^{-4}\ \mathrm{m^3}$;物块质量$m=\frac{G}{g}=\frac{12\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=1.2\ \mathrm{kg}$;物块密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{1.2\ \mathrm{kg}}{2×10^{-4}\ \mathrm{m^3}}=6×10^3\ \mathrm{kg/m^3}=6\ \mathrm{g/cm^3}$,C正确。
4. 选项D:物块刚好浸没时,下表面浸入深度$h=4\ \mathrm{cm}=0.04\ \mathrm{m}$,下表面受到水的压强$p=\rho_{\mathrm{水}}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×0.04\ \mathrm{m}=400\ \mathrm{Pa}$,D错误。
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