将质量为90g的物体投入盛有300mL酒精的量筒中($\textit{ρ}$_酒精=0.8×10^{3}kg/m^{3})。物体静止后,酒精液面上升到400mL刻度线处,则该物体在量筒中的情况是( )
题目答案
您的答案
答案解析
分析:
解答:
点评:
本题主要考查对物体浮沉条件的应用分析能力.物体的浮沉主要取决于物体所受浮力与重力之间的大小关系.
将质量为90g的物体投入盛有300mL酒精的量筒中($\textit{ρ}$_酒精=0.8×10^{3}kg/m^{3})。物体静止后,酒精液面上升到400mL刻度线处,则该物体在量筒中的情况是( )
分析:
解答:
点评:
本题主要考查对物体浮沉条件的应用分析能力.物体的浮沉主要取决于物体所受浮力与重力之间的大小关系.
将质量为90g的物体放入盛有200ml的酒精量筒中(已知ρ_酒精=0.8×10_ kg/m_),物体静止后,酒精液面上升到300mL刻度线处,则该物体在量筒中的情况是( )
分析:
当浮力大于重力则物体上浮;当浮力小于重力,则物体下沉;当浮力等于重力,则物体处于漂浮或悬浮状态.
已知原来酒精的体积和酒精液面上升到的刻度线,可求出物体排开酒精的体积,根据阿基米德原理(F_浮=G_排=ρ_液gV_排)可计算出物体所受浮力的大小,再根据物体的质量和重力公式(G=mg)可计算出物体自身的重力大小,通过比较浮力跟重力的大小,可判断出物体所处的状态.
解答:
解:物体的质量m=90g=0.09kg,物体的重力为:G=mg=0.09kg×9.8N/kg=0.882N;
物体排开酒精的体积V_排=300mL-200mL=100mL=100cm_=1×10_m_;
物体受到的浮力:F_浮=ρ_液gV_排=0.8×10_kg/m_×9.8N/kg×1×10_m_=0.784N;
∵F_浮<G,
∴物体将沉在量筒底部.
故选A.
点评:
本题主要考查对物体浮沉条件的应用分析能力.物体的浮沉主要取决于物体所受浮力与重力之间的大小关系.
将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有81g水从大烧杯中溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有72g酒精从大烧杯中溢出.已知ρ_酒精=0.8×10_kg/m_,则物块在水中的状态及物块的密度是( )
分析:
先判断物体的密度的大小范围(大于等于水的密度、大于酒精的密度小于水的密度、小于等于酒精的密度),得出物体的密度大于酒精的密度、小于水的密度,从而确定物体在水中漂浮,根据漂浮条件求出物体重,再根据在酒精中受到的浮力求出物体的体积,利用密度公式求物体的密度.
解答:
解:假设ρ_物≥ρ_水,物体将在水中悬浮或下沉在杯底,在酒精中下沉在杯底,此时排开水或酒精的体积相同,根据F_浮=ρ_液v_排g可知受到的浮力关系为5:4,而现在根据F_浮=G_排=G_溢=m_溢g可知浮力关系为9:8,所以ρ_物≥ρ_水不可行;
假设ρ_物≤ρ_酒精,物体将在水中漂浮,在酒精中漂浮或悬浮,这样受到的浮力相等,都等于自重,但是实际受到的浮力不相等,所以ρ_物≤ρ_酒精不可行;
可见物体的密度一定是大于酒精的密度、小于水的密度,所以物体在水中会漂浮,而在酒精中下沉到杯底:
∵物体在水中漂浮,
∴F_浮=G_物=m_物g,
∵F_浮=G_排=G_溢=m_溢g,
∴m_物=m_溢=81g,
∵物体在酒精中下沉,
∴v_物=v_排=$\frac {m_排}{ρ_酒精}$=$\frac {72g}{0.8g/cm}$=90cm_,
物体的密度:
ρ=$\frac {m_物}{v_物}$=$\frac {81g}{90cm}$=0.9g/cm_=0.9×10_kg/m_.
故选D.
点评:
本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用,判断出物体密度的取值范围是本题的关键.
在一个装满水的溢水杯中,轻轻放入一个实心小球后,溢出了100g水,则下列判断正确的是(水的密度为1.0g/cm_)( )
分析:
容器装满水,轻轻放入一小球后,有三种情况:漂浮,F_浮=G_排=G_球;m_排=m_球=100g,V>100cm_;
悬浮:F_浮=G_排=G_球;m_排=m_球=100g,V=100cm_;
下沉:F_浮=G_排<G_球;m_排=100g<m_球,V=100cm_;从中可以得出答案:m_球≥100g
解答:
解:V_排=V_溢=$\frac {m_水}{ρ_水}$=$\frac {100g}{1g/cm}$=100cm_;
轻轻放入小球后,有三种情况:
(1)漂浮:∵F_浮=G_排=G_球;m_排=m_球=100g,由于ρ_球<ρ_水,所以V>100cm_;
(2)悬浮:∵F_浮=G_排=G_球;m_排=m_球=100g,由于ρ_球=ρ_水,所以V=100cm_;
(3)下沉:∵F_浮=G_排<G_球;m_排=100g<m_球,所以V=100cm_;
可见:m_球≥100g,A错;若小球质量大于100g,G_球>G_排=F_浮,将下沉,V=100cm_;
故A、B、D错误;C正确;
故选C.
点评:
分析时要考虑三种情况:漂浮、下沉、悬浮,再利用浮沉条件:F_浮>G,物体上浮(最后漂浮F__浮=G),F_浮<G,物体下沉,F_浮=G,物体悬浮.
一个质量为50g的鸡蛋悬浮在密度为1.02×10_kg/m_的盐水中静止不动,关于鸡蛋此时受到的浮力的大小,下列说法正确的是{_ _}g取10N/kg.
分析:
知道鸡蛋的质量,利用G=mg求鸡蛋重力,再根据物体的悬浮条件求鸡蛋受到的浮力.
解答:
解:
∵鸡蛋悬浮在盐水中,
∴F_浮=G=mg=50×10_kg×10N/kg=0.5N.
故选C.
点评:
本题考查了学生对物体悬浮条件、重力公式的了解与掌握,属于基础题目.
一物体轻放入盛满煤油的烧杯中,溢出重为0.2N的煤油,如果把这物体轻放入盛满水的烧杯中溢出的水重为(煤油的密度ρ=0.8×10_kg/m_)( )
分析:
分三种情况分析:
(1)物体的密度小于或等于煤油的密度,物体将漂浮(或悬浮)在煤油面上、漂浮在水面上,根据阿基米德原理和漂浮(悬浮)条件得出物体受浮力大小;
(2)物体的密度大于煤油的密度小于等于水的密度,在煤油里下沉,在水中漂浮(或悬浮),根据物体的浮沉条件分析物体受浮力大小;
(3)物体的密度大于水的密度,在煤油、水里都下沉,据阿基米德原理分析解答.
解答:
解:(1)当ρ_物≤ρ_煤油,
∵物体在煤油面上漂浮或悬浮,
∴物体受到煤油的浮力:
F$_1$=G_物=G_排1;
∵此时物体在水面上漂浮,
∴物体受到水的浮力:
F$_2$=G_物=G_排2;
∴此时物体受到水的浮力:
F$_2$=F$_1$=0.2N,--------①
(2)当ρ_煤油<ρ_物≤ρ_水,
∵物体在煤油里下沉,
∴物体受到煤油的浮力:
F$_3$<G_物;
∵物体在水面上漂浮(或悬浮),
∴物体受到水的浮力:
F$_4$=G_物;
∴此时物体受到水的浮力:
F$_4$>F$_3$=0.2N,--------②
(3)当ρ_物>ρ_水,
∵物体在煤油里下沉,
∴物体受到煤油的浮力:
F$_5$=ρ_煤油v_排g=ρ_煤油v_物g;
∵物体在水里下沉,
∴物体受到水的浮力:
F$_6$=ρ_水v_排g=ρ_水v_物g;
∵ρ_水>ρ_煤油,
∴此时物体受到水的浮力:
F$_6$>F$_5$=0.2N,--------③
由以上①②③可得
物体受到的浮力:
F≥0.2N,即不小于0.2N.
故选D.
点评:
本题考查了学生对阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用,根据物体和液体的密度关系确定物体的浮沉是本题的关键.