《物体的沉浮条件求浮力》典型例题 - 苏科版八年级下册物理 - 读趣百科

《物体的沉浮条件求浮力》典型例题

1填空题

把一小球放入盛满酒精(密度为$0.8\times {{10}^{3}}\text{kg}/{{\text{m}}^{3}}$)深度为$20\text{cm}$的溢水杯中,它沉入容器底部,从杯中溢出$8\text{g}$酒精,杯底受到酒精的压强为  $\text{Pa}$;若将该小球放入盛满水的溢水杯中,它漂浮在水面上,从杯中溢出水的质量  $\text{8g}$(选填“大于”、“小于”或“等于”).取$g=10\text{N}/\text{kg}$.

填空题答案仅供参考

题目答案

$1.6\times {{10}^{3}}$大于

答案解析

(1)$h=20\text{cm}=0.2\text{m}$,

杯底受到酒精的压强:

$p=\rho gh=0.8\times {{10}^{3}}\text{kg}/{{\text{m}}^{3}}\times 10\text{N}/\text{kg}\times 0.2\text{m}=1.6\times {{10}^{3}}\text{Pa}$;

(2)把小球放在盛满酒精的溢水杯里,

∵小球下沉,

∴小球受到酒精的浮力:

$F_{酒}=G_{排酒}< G_{球}$;$---------------$①

把小球放在盛满水的溢水杯里,

∵小球漂浮,

∴小球受到水的浮力:

$F_{水}=G_{排水}=G_{球}$;$----------------$②

由①②得出:

$G_{排水}> G_{排酒}$,即:排开水的重大于排开酒精的重,

∵$G_{排}=m_{排}g$,

∴$m_{排水}> m_{排酒}$,

∴从杯中溢出水的质量大于$8\text{g}$.

故答案为:$1.6\times 10^{3}$,大于.

2多选题

水平地面上有底面积为$300\text{c}\text{m}^2$、不计质量的薄壁盛水柱形容器$\;A$,内有质量为$400\text{g}$、边长为$10\text{cm}$,质量分布均匀的正方体物块$\;B$,通过一根长$10\text{cm}$的细线与容器底部相连,此时水面 距容器底$30\text{cm}$(如图甲),计算可得出(    )

A

绳子受到的拉力为$10\text{N}$

B

容器对水平地面的压力是$84\text{N}$

C

剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化了$\;200\text{Pa}$

D

剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强变化了$\;200\text{Pa}$

题目答案

BC

答案解析

A.木块的重力:$G = mg = 0.4\text{kg} \times 10\text{N/kg} = 4\text{N}$,$V_排 = V_木 = (10\text{c}\text{m}^3) = 1 \times 10^{- 3}\text{m}^3$,

$F_浮 = \rho _水gV_排 = 1.0 \times 10^3\text{kg/}\text{m}^3 \times 10\text{N/kg} \times 1 \times 10^{- 3}\text{m}^3 = 10\text{N}$,

绳子的拉力为:$F = F_浮 - G = 10\text{N} - 4\text{N} = 6\text{N}$,故A错误;

B.容器内水的体积:$V = Sh = 300\text{c}\text{m}^2 \times 30\text{cm} - 1000\text{c}\text{m}^3 = 8000\text{c}\text{m}^3 = 8 \times 10^{- 3}\text{m}^3$,

由$\rho = \frac {m}{V}$可知,水的质量$m_水 = \rho V = 1.0 \times 10^3\text{kg/}\text{m}^3 \times 8 \times 10^{- 3}\text{m}^3 = 8\text{kg}$,

不计质量的薄壁盛水柱形容器,则容器对水平地面的压力$F = G_总 = (m_水m_B) = (0.4\text{kg} + 8\text{kg}) \times 10\text{N/kg = 84N}$,

故B正确;

C.木块漂浮,$F_浮{}^\prime = G = 4\text{N}$,由$F_浮 = \rho _水gV_排$得,木块漂浮时排开水的体积:

$V_排{}^\prime = \frac {{F_浮{}^\prime}}{{\rho _水g}} = \frac {{4\text{N}}}{{1.0 \times {10}^3\text{kg/}\text{m}^3 \times 10\text{N/kg}}} = 4 \times 10^{- 4}\text{m}^3$,

$\Delta h = \frac {{\Delta V_排}}{S} = \frac {{1 \times {10}^{- 3}\text{m}^3 - 4 \times {10}^{- 4}\text{m}^3}}{{300 \times {10}^{- 4}\text{m}^2}} = 0.02\text{m}$,

则$\Delta P = \rho _水g\Delta h = 1.0 \times 10^3\text{kg/}\text{m}^3 \times 10\text{N/kg} \times 0.02\text{m} = 200\text{Pa}$,故C正确;

D.绳子断和断之前,容器对桌面的压力不变,受力面积不变,故剪断绳子待物块静止后水平地面受到的压强没有变化,故D错误.

故选BC.