在学习了阿基米德原理后,热爱思考的洋洋便想到可以根据物体所受到的浮力来计算未知液体的密度。于是回家后找到了电子秤、玻璃杯等工具,量出底面是正方形的长方体金属块的底面边长为5cm,高为12cm,将金属块放入圆柱形玻璃杯中,并向玻璃杯中倒入1200mL的盐水(金属块不吸水),一起放在电子秤上,示数如图甲所示,洋洋记下此时电子秤的示数2100g;然后用细线慢慢将金属块拉出,洋洋画出了电子秤的示数与金属块上升的高度的变化关系如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)求金属块的重力;
(2)求盐水的密度:
(3)用细线拉着金属块上升过程中,当上升7.5cm时,细线的拉力为多少?
(1)求金属块的重力;
(2)求盐水的密度:
(3)用细线拉着金属块上升过程中,当上升7.5cm时,细线的拉力为多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/10/2954746518568960/2972026470965248/STEM/395a4649-9493-48a5-a554-6acb7637dc41.png?resizew=271)
更新时间:2022-05-04 10:26:14
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【推荐1】为了进一步丰富群众文化生活,某公园全新打造的水上舞台成了又一靓丽景观。其舞台简化图如图甲所示,舞台架两侧的底部安装有若干体积为1.5m3的水箱,空水箱的质量为450kg,舞台上的传感器设备可以控制往水箱中冲水或从水箱往外排水,从而保证水箱的上表面与水面始终相平,实现半自动化控制。已知该舞台和舞台架(不含水箱)的总质量为10t,该舞台可以允许承受的演员和设备的总质量最大为6t。
(1)舞台的上表面有一层专用的舞台地板,它的材料中含有一定量的聚氯乙烯,具有不涩、不滑、柔韧性好的特征,有一定的缓冲作用。已知其中一块地板长度为50cm,宽度为30cm,厚度为4cm,质量为10.8kg,则该地板的密度是多少?
(2)当舞台以允许承载的最大载荷进行表演时,为了安全,每个水箱中至少还得保留50kg的水以防意外,若按照此要求设计舞台,至少需要安装几个水箱?
(3)如果舞台上质量分布不均匀,容易导致舞台侧翻,传感器设备可以通过控制左、右两侧水箱中的水量来避免危险的发生。如图乙所示,某次演出时将质量为2.5t的设备C放在舞台上,其重心距离A点的水平距离为5m,两侧水箱重心A、B间的水平距离为50m,若此时舞台和设备C的整体重心在O点且O点距A点的水平距离为21m,左右两侧水箱数量相同,此时通过传感器控制左、右两侧水箱中水的总体积分别为V1、V2,则V1和V2的差为多少立方米?
(1)舞台的上表面有一层专用的舞台地板,它的材料中含有一定量的聚氯乙烯,具有不涩、不滑、柔韧性好的特征,有一定的缓冲作用。已知其中一块地板长度为50cm,宽度为30cm,厚度为4cm,质量为10.8kg,则该地板的密度是多少?
(2)当舞台以允许承载的最大载荷进行表演时,为了安全,每个水箱中至少还得保留50kg的水以防意外,若按照此要求设计舞台,至少需要安装几个水箱?
(3)如果舞台上质量分布不均匀,容易导致舞台侧翻,传感器设备可以通过控制左、右两侧水箱中的水量来避免危险的发生。如图乙所示,某次演出时将质量为2.5t的设备C放在舞台上,其重心距离A点的水平距离为5m,两侧水箱重心A、B间的水平距离为50m,若此时舞台和设备C的整体重心在O点且O点距A点的水平距离为21m,左右两侧水箱数量相同,此时通过传感器控制左、右两侧水箱中水的总体积分别为V1、V2,则V1和V2的差为多少立方米?
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【推荐2】在科技节,大山同学用传感器设计了如图甲所示的力学装置,竖直细杆B的下端通过力传感器固定在容器底部,它的上端与不吸水的实心正方体A固定,不计细杆B及连接处的质量和体积。力传感器可以显示出细杆B的下端受到作用力的大小,现缓慢向容器中加水,当水深为13cm时正方体A刚好浸没,力传感器的示数大小F随水深h变化的图像如图乙所示。求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)物体A所受到的重力;
(2)当容器内水的深度为13cm时,正方体A受到的浮力大小;
(3)当容器内水的深度为4cm时,力传感器的示数大小为F,继续向容器中加水,当力传感器的示数大小变为0.2F时,水对容器底的压强是多少?
(1)物体A所受到的重力;
(2)当容器内水的深度为13cm时,正方体A受到的浮力大小;
(3)当容器内水的深度为4cm时,力传感器的示数大小为F,继续向容器中加水,当力传感器的示数大小变为0.2F时,水对容器底的压强是多少?
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【推荐1】如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起,钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像如图乙所示。A完全离开水面后,电动机对绳的拉力F大小为8×103N,滑轮组的机械效率为75%,A上升的速度始终为0.1m/s(g取10N/kg,不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,不考虑风浪、水流等因素的影响)。求:
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(1)长方体A未露出水面时受到的浮力;
(2)长方体A完全离开水面后,在上升过程中F的功率;
(3)把长方体A按图甲中方式放在水平地面上,它对地面的压强。
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(1)长方体A未露出水面时受到的浮力;
(2)长方体A完全离开水面后,在上升过程中F的功率;
(3)把长方体A按图甲中方式放在水平地面上,它对地面的压强。
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【推荐2】如图所示,一个底面积为100cm2的圆柱体容器(容器壁的厚度忽略不计)放在水平桌面的中央,容器中装有0.1m深的水。将一个重3N的实心长方体A挂在弹簧测力计上,然后竖直浸入水中,当A有一半浸在水中时,弹簧测力计的读数为2N。(g取10N/kg)
(1)此时,A物体受到的浮力为多少?
(2)物体A的体积是多少?
(3)物体A的密度是多少?
(4)当物体A浸没在水中时(容器中的水并未溢出),水对容器底的压强是多大?
(1)此时,A物体受到的浮力为多少?
(2)物体A的体积是多少?
(3)物体A的密度是多少?
(4)当物体A浸没在水中时(容器中的水并未溢出),水对容器底的压强是多大?
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【推荐3】如图所示,将挂在弹簧测力计下端高为8cm、横截面积为100cm2的柱形物块缓慢放入底面积为500cm2的圆柱形容器内,物块保持直立。当物块静止时,物块浸入水中深度为2cm,弹簧测力计的示数为8N,水对容器底部的压强为1.2×103Pa、已知弹簧测力计的称量范围为0~10N,刻度盘上0~10N刻度线之间的长度为10cm,g取10N/kg。求:
(1)再向杯子中加水3.6kg,则稳定后测力计示数将变为___________ N;
(2)将杯中的水全部倒出后,再向杯子中加入密度为0.8×103kg/m3的液体,当物体浸入液体深度为6cm时,加入的该液体质量为___________ kg。
(1)再向杯子中加水3.6kg,则稳定后测力计示数将变为
(2)将杯中的水全部倒出后,再向杯子中加入密度为0.8×103kg/m3的液体,当物体浸入液体深度为6cm时,加入的该液体质量为
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【推荐1】如图甲所示,一个质量为m,底面积为S的薄壁圆柱形容器(足够高)放在水平地面上,且容器内盛有体积为V的水,水的密度为
。
(1)求容器底受到的水的压强。
(2)若将一底面积为
、高度为
的实心金属圆柱体A,缓慢竖直地浸入水中,如图乙所示:
①画出乙图中A在竖直方向上的受力示意图;
②若圆柱体A缓慢浸入后使得容器对水平地面的压强增大一倍(A未浸没),求此时圆柱体A底部所处深度h。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/25/2685670154436608/2686365372039168/STEM/c7924398-c175-41e9-9c0f-fce91ae2e7ea.png?resizew=122)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/171102a883b22fe6ca578efc8926f5b8.png)
(1)求容器底受到的水的压强。
(2)若将一底面积为
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①画出乙图中A在竖直方向上的受力示意图;
②若圆柱体A缓慢浸入后使得容器对水平地面的压强增大一倍(A未浸没),求此时圆柱体A底部所处深度h。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/25/2685670154436608/2686365372039168/STEM/c7924398-c175-41e9-9c0f-fce91ae2e7ea.png?resizew=122)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/25/2685670154436608/2686365372039168/STEM/7202d0ec-8e57-4b61-980b-f70767113605.png?resizew=125)
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解题方法
【推荐2】为测量某液体的密度,实验小组的同学有下列器材:薄壁柱形容器重力为10N。底面积为200cm2,装有5kg的水。物体A的底面积为100cm2,B重力为5N、体积为400cm3.用体积和质量不计的细线把A、B连接在一起放入水中静止,如图所示,整体处于悬浮状态,液面上升了5.5cm。现在把细线剪断,最终A、B处于前止状态。然后将容器中的水全部倒出,用轻质细线系在剪断后的A长方体上表面中间,竖直放入容器底部,再向容器中缓慢加入该液体直至加满。稳定后,A漂浮在液面上。用细线将A竖直向上提升2cm时,细线的拉力大小为4.8N。求:
(1)物体A的体积为多少cm3?
(2)细线剪断后,A、B处于静止状态时,水对容器底部的压强为多少Pa?
(3)该液体的密度为多少kg/m3?(长方体A始终处于竖直状态)
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解题方法
【推荐1】如图所示,在水平桌面上放有底面积S1=300cm2薄壁圆柱形容器,在容器底部中央放置有一个塑料圆柱体。现向容器里缓慢注入适量水后,容器底部对圆柱体的支持力为F=12N。已知:圆柱体的底面积S2=200cm2、高H=20cm,水的深度h=6cm。求:
(1)圆柱体受到的浮力大小F浮;
(2)圆柱体的密度ρ;
(3)现继续向容器中缓慢注水,某时刻圆柱体开始缓慢匀速上升,最后停止注水,整个过程中浮力对圆柱体做的功W=4.8J。求这个过程水对容器底的压强增加量△p1与容器对桌面的压强增加量△p2之比是多少?(圆柱体上升过程保持直立,且容器中水未溢出。)
(1)圆柱体受到的浮力大小F浮;
(2)圆柱体的密度ρ;
(3)现继续向容器中缓慢注水,某时刻圆柱体开始缓慢匀速上升,最后停止注水,整个过程中浮力对圆柱体做的功W=4.8J。求这个过程水对容器底的压强增加量△p1与容器对桌面的压强增加量△p2之比是多少?(圆柱体上升过程保持直立,且容器中水未溢出。)
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(0.4)
解题方法
【推荐2】一边长为0.1m的正方体物块A底部连一根细绳,此时物块A上表面刚好与液面相平,容器底面积为300cm,如图所示,细绳所受力的大小为5N。(细绳的自重和体积以及细绳所受浮力忽略不计,假设物块A不吸水)求:
(1)当物块A全部浸没在水中时受到水的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)打开出水口放水,当细绳刚好不受力时停止放水,水面静止时(物块A上下表面与水面平行)容器内水面下降的深度。
(1)当物块A全部浸没在水中时受到水的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)打开出水口放水,当细绳刚好不受力时停止放水,水面静止时(物块A上下表面与水面平行)容器内水面下降的深度。
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