摘要:明天将发布一道题,考虑液面升降。多角度分析求解很详细,请关注。
对于“液面变化忽略不计”的题,一般不太难。
如果考虑液面升降,还要求多角度分析求解,那简直是噩梦。
毕竟,压强、密度、浮力综合题,既是中考重点,也是棘手所在。
本文这道题,液面变化忽略不计。
明天将发布一道题,考虑液面升降。多角度分析求解很详细,请关注。
①物体的重力为G=12N;
②浸没的时候,浮力F浮=4N;
③物体的高度是h物=7cm;
④物体的底面积为S物=200cm2;⑤物体的密度是ρ物=3×106kɡ/m3;⑥当h=7cm时,物体下表面受到水的压力是8N;
⑦当h=9cm时,物体上表面受到水的压力为10N。
本题题干透露“液面变化忽略不计”。这是好事!
很不幸,下一题却要求考虑液面升降。
本题分析过程中需要时刻看图。请您注意。
从图象上看,最初物体下底部距离水面3cm。
因为在0~3cm,弹簧测力计的示数恒为12N。
物体在未接触水面之前,受两个力(弹簧拉力和自身重力)的作用处于平衡状态。由此可知物体的重力为12N。故选项①正确。
从图象上看,当物体从最初下降7cm时,弹簧拉力变为恒定4N。
这表明两点:
其一,物体已经完全浸没水中,所受浮力不再变化。
在不考虑液面升降变化情况下,最初物体下底部距离水面3cm,下降至7cm时刚好完全浸没,故,物体的高度是7cm-3cm=4cm。故选项③错误。
其二,物体再次处于平衡状态。即向上的拉力加上向上的浮力等于向下的重力。故,在h=7cm处、浸没的时候,F浮=G-F拉=12N-4N=8N。故选项②错误。选项④求长方体物体的底面积:底面积与体积有关,体积与浮力有关。
避开浮力变化的时段,看完全浸没时段。
完全浸没期间,物体所受浮力为F浮=8N。由浮力公式F浮=ρ水V排ɡ得V排=8×10-4m3=800cm3=V物,故物体的底面积为S物=V物÷h物=800cm3÷4cm=200cm2,故选项④正确。选项⑤求长方体物体的密度:第四问已经求出了体积!
密度、体积、质量有个公式:m=ρV。其中质量m=G/ɡ=1.2kɡ。
故物体的密度为ρ物=m物/V物=1.2kɡ÷(8×10-4m3)=1.5×103kɡ/m3。故选项⑤错误。从图象上看,当h=7cm时,物体刚刚完全浸没。此时物体上表面受到水的压力为0。
物体上、下表面所受的水的压力差,就等于浮力。
从图象上看,此时弹簧拉力为4N,故此时浮力为G-F拉=12N-4N=8N。这个8N,就等于物体下表面受到水的压力。故选项⑥正确。
对于选项⑥,您还可以通过公式计算。
选项⑦:当h=9cm时,判断物体上表面受到水的压力为10N是否正确。
已知当h=7cm时物体刚刚完全浸没、即上表面刚刚与水面持平。
故,当h=9cm时,物体上表面在水面之下2cm处。此高度处,水的压强为ρ水ɡh=2×102Pa。则上表面受到水的压力为:压强×上表面面积=(2×102Pa)×(200cm2)=4N。故选项⑦错误。综上,本题正确选项为①④⑥。
注:明天将发布“需考虑液面升降”的题,一连十问,题目较难,每一问都附有详细经典解析。请八年级、九年级同学收藏关注。
到了高中,俺依然是您的良师益友。
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来源:帝顿教育