4.(1)①;②或③ (2)甲;甲同学在实验中,未控制物体浸入液体的体积不变。(3)物体排开液体的体积
解析:(1)探究浮力大小是否与物体浸在液体中的深度有关,需要控制液体的密度和物体的体积不变,所以应选择①和②或③。
(2)甲同学的观点不正确;因为甲同学在实验中,未控制物体浸入液体的体积不变。
(3)甲同学的实验,铝块从A到A`位置的过程中,铝块排开液体的体积变大,浮力也变大,所以该实验适用于探究浮力大小与物体排开液体的体积关系。
练习题
1.如图所示的木块浸没在水中,细线对木块的拉力是2N。剪断细线,待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,再在剩余的木块上加1N向下的压力时,木块有20cm3的体积露出水面.求木块的密度。(g取10N/kg)
2. 底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为10cm的正方体木块A放入水后,再在木块A的上方放一物体B,物体B恰好没入水中,如图(a)所示.已知物体B的密度为6×103kg/m3。质量为0.6kg。(取g=10N/kg) 求:(1)木块A的密度。 (2)若将B放入水中,如图(b)所示,求水对容器底部压强的变化。
(a) (b)
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3. 有块金和银的合金,质量为596克,将它浸没在水中称,弹簧测力计示数为5.56牛,试求这块合金中,金和银的质量各是多少?(ρ金=19.3g/cm3 ρ银=10.5g/cm3)
4.如图所示,将一边长为10cm,质量为0.8kg的正方体物体A,用一根不可伸长的细线悬挂在装有水的容器中,容器的底面积为300cm2,下部有一关闭着的出水小阀门K,此时细线刚好拉直,且受到的拉力为零,求:
(l)若细线最大承受的拉力为5N,则开启出水阀门K后,流出多少kg水,细线则刚好被拉断。(取g=10N/kg)
5.旅游用的游艇上常常备有救生衣(一种颜色比较鲜艳的背心,并用密度比较小的发泡材料做成内胆),请你用下面给定的要求和数据来设计救生衣:①按能救护的人的质量为80kg设计;②为了保护人的安全,穿上该救生衣能使人的10%的体积露出水面;③发泡材料的密度为0.01×103kg/m3;④做救生衣的面料及其他辅料的质量不计;⑤人的密度可近似地取1×103kg/m3.请计算做一件这种救生衣的发泡材料的最小质量。
6.如图所示,边长为10cm的立方体木块,浮在油和水的分界面上,它浸在水里的深度5cm,其余部分浸在油里,若水深20cm,油深10cm,容器的底面积是20cm2,求: (1)容器底部受到的压力
(2)木块受到的浮力及木块的密度(ρ油=0.6×103kg/m3,g取10N/kg)
7.在底面积为50cm2的圆柱形容器内盛水,当放一个物体在容器内水中后,该物体有25cm3的体积露出液面,而容器底部受到水的压强增大了 2×102Pa,求(l)物体的质量(2)物体的密度(g取10N/kg)
8. 如图所示容器,上部横截面积为S1m2,底部面积为S2m2,容器中盛有某种液体,有一空心金属球用细绳系住,绳的另一端挂在容器底部,此时球全部浸没在液体中,绳对球的拉力为TN,问将细绳剪断待空心金属球静止时液体对容器底部的压力是增大还是减少?变化了多少?
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9. 如图所示,把甲铁块放在木块上,木块恰好浸没于水中,把乙块系在这个木块下面,木块也恰好浸没水中,已知铁的密度为7.9×103kg/m3。求:甲、乙铁块的质量比。
10. 有一高为b,横截面为正方形(正方形的边长为a,a∶b=1∶8)的薄壳容器B,容积为V=1×103cm3,质量为m=100g,现装入体积为1/2V的某种液体A,并将容器B封闭放入水中,该容器恰好能悬浮在水中不动,如图所示,如果容器B内空气质量不计,求: (l)液体A的密度
(2)当装入液体A的体积为1/3V时,容器B保持竖直状态,B底受到水的压强。
11. 在0℃、1标准大气压条件下,氢气的密度是0.09kg/m3;空气的密度是1.29kg/m3。有一个体积为10m3的氢气球,球壳的厚度不计,球壳重为20N。取g=10N/kg。 问:(1)氢气球内充入的氢气有多重?(2)氢气球受到的空气浮力是多大?(3)要使气球能匀速上升,它的下面最多能吊多重的物体?
1.【答案】 木块密度为0.6×103kg/m3 2. 【答案】 A物体密度为0.5×10kg/m.液体对容器底压强减少了125Pa. 3. 【答案】 m金=386g m银=210g 4.【答案】1kg 5.【答案】m救=0.08(kg)
6.【答案】 ( 1)52N (2)8N 0.8×103kg/m3 7.【答案】 0.1kg 0.8×103kg/m3 8. 【答案】 压力减小TS2/S1牛 9.【答案】 69:79 。 10. 【答案】 ①1.8×103kg/m3 ②2.8×103N/m3 11. 【答案】 (1)9N (2)129N (3)100N
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