第2讲 浮力变化量及船球模型

第2讲浮力变化量及船球模型一、浮力变化量如图甲所示，对物体受力分析，有浮．如图乙所示，对物体受力分析，有浮．通过对受力分析可知，对的压力大小等于物体的重力．通过以上分析有浮浮浮．对于物体直接受到力的作用或是使用绳子与物体相互作用等其它类型，分析方式都是一样，对不同状态的物体进行受力分析，列出等式进行求解．部分需要结合浮液排和物物进行求解．A.B.C.D.【例题1】把木块放入水中时，露出部分为木块体积的，将物体放在木块上，木块露出水面的体积为，拿掉物体，把物体放在木块上，木块露出水面的体积是．若物体的体积是物体体积的倍，物体、的密度之比是（）海边直播1/8A.B.C.D.【例题2】在一个圆柱形容器内盛有深为的水．现将一质量为的密闭空心铁盒放入水中时，空心铁盒有一半浮出水面；当铁盒上放一个小磁铁时，铁盒恰好浸没水中，如图甲所示；当把它们倒置在水中时，有的体积露出水面，如图乙所示．小磁铁的密度为．A.B.C.D.无法确定【例题3】如图甲所示，一个木块的密度为，用细线将木块与容器底部连在一起，当木块完全浸没在水中时，细线对木块的拉力是；若剪断细线，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向下的压力时，如图乙所示，则木块有的体积露出水面．（取）．海边直播2/8二、液面高度的变化如图所示，底面积为的圆柱形容器内盛有适量的水，另一底面积为的圆柱体有部分体积浸在水中，当圆柱体相对于容器下降高度为时，水没有溢出，圆柱体也未全部没入水中，求液面高度的变化．判断液面高度的变化关键点在于变化前后液体的体积是不变的，所以可以通过将变化前后的液体体积表示出来，通过适当的计算，即可得到液面高度的变化．对于甲图，液体的体积为，对于乙图，液体的体积为，因为液体的体积不变，所以有，即，移项及合并同类项有，又因为，可得．如图所示，当圆柱体相对于液面下降高度为时，即，水没有溢出，圆柱体也未全部没入水中，求液面高度的变化．对于甲图，液体的体积为，对于乙图，液体的体积为，因为液体的体积不变，所以有，移项，有，即，可得．海边直播3/8A.水B.水C.水D.水【例题4】如图所示，底面积为的圆柱形容器内盛有适量的水，另一底面积为的圆柱体有部分体积浸在水中，当圆柱体相对于容器下降高度为时（水没有溢出，圆柱体也未全部没入水中），求物体所受水的浮力的增加量为（　　）三、液体对容器底面压强变化量已知液体对容器底部的压强为，故液体对容器底部的压强变化量．如图所示，对甲图有液，对乙图有液．可得，浮浮浮．（仅适用于上下底面一致的容器，对于其它容器，试着根据前后液体的体积不变这一点去找到液面深度的变化量．）或者通过对液体受力分析的方式．如图所示，将液体当作一个整体，受到的力为液体自身的重力液，容器前后左右的器壁对液体的压力，容器底面对液体的支持力，以及物体所受浮力的反作用力（因为力的作用是相互的，液体给浸入的物体一个浮力，物体自然要给液体一个反作用力，大小相等、方向相反）．因为液体静止，处于平衡状态，所受合力为零，所以竖直方向有液，即液浮，由液体对底面的压力与底面对液体的支持力是一对相互作用力，海边直播4/8故液体对底面的压力压液浮，因为液体的重力一般不变，所以对底面的压力变化压浮，故浮．【例题5】圆筒形玻璃筒的内底面积为，内部装有水．在木块上压一个质量为的金属块后放在水中，二者漂浮，如图所示．此时水对玻璃筒底的压强为．当把金属块拿去后，木块独自的在水中且漂浮，此时水对玻璃筒底的压强为，取，则与之差是．A.金属块的体积金是B.弹簧测力计的示数是C.金属块的密度是D.金属块受到的重力是【例题6】底面积为的烧杯中装有适量水．当金属块浸没在水中静止时，如图甲所示，弹簧测力计的示数，水对杯底的压强为；当金属块总体积的露出水面静止时，如图乙所示，弹簧测力计的示数为，水对杯底的压强为；若、之差为，取，则（　　）海边直播5/8四、船球模型A.B.C.D.【例题7】如图所示，边长为的正方体空心金属盒和实心金属球各一个．若把球放在盒内密封后，放入密度为的液体中金属盒有的高度露出液面，如图甲所示；若把球和盒用细绳相连放入液体中静止后，金属盒有的高度露出液面，如图乙所示；若把球和盒分别放入液体中静止后，金属盒有的高度露出液面，金属球沉入液体底部，如图丙所示．不计细线的重力和体积．金属球的密度球为（　　）A.B.C.D.【例题8】如图甲所示，一个底面积为的烧杯装有某种液体，把小石块放在木块上，静止时液体深；如图乙所示；若将小石块放入液体中，液体深，石块对杯底的压力；如图丙所示，取出小石块后，液体深．则小石块的密度为（　　）．海边直播6/8五、液面升降问题1.组合物体漂浮类型液面是上升还是下降，关键是比较前后两次物体排开液体的体积的变化．设物体原来排开液体的体积为排，后来排开液体的体积为排，若排排，则液面上升；若排排，则液面下降；若排排，则液面高度不变．根据阿基米德原理浮液排，可得排浮液，因液体的密度不变，故物体排开液体的体积取决于物体所受的浮力，所以只要判断出物体前后所受浮力的变化情况，即可判断出液面的升降情况．即若变化后的浮力浮浮，则液面上升；若浮浮，则液面下降；若浮浮，则液面高度不变．【例题9】如图所示，有三个实心小球甲、乙、丙，甲球在水中悬浮，乙球在水中下沉，丙球漂浮在水面上．现将甲、乙、丙三球同时放在一只敞口的小铁盒里，然后将小铁盒漂浮在盛水的容器中，下列判断中不正确的是（　　）A.只将小球甲从盒中取出放入水中后，容器中水面高度不变B.只将小球乙从盒中取出放入水中后，容器中水面高度下降C.只将小球丙从盒中取出放入水中后，容器中水面高度上升D.将甲、乙、丙三球同时放入水中后，容器中水面高度下降海边直播7/82.冰块熔化类型若冰漂浮在液面上，则所受的浮力与重力相等，即浮冰．冰块所受的浮力浮液排，冰块的重力冰冰，由此可得排冰液；冰熔化成水的体积排水水冰水．当液水时，排排，液面高度不变；当液水时，排排，液面高度上升；当冰液水时，排排,液面高度下降．当液冰时，冰块完全浸没在水中，熔化成水之后体积减小，液面高度下降．A.保持不变B.略有升高C.略有降低D.无法确定【例题10】如图所示，在盛水容器的水面上漂浮着一块冰，冰块内有一部分是空心的．当冰完全熔化后，水面的高度（　　）A.冰块浮于水中，且冰中不包含其他物质B.冰块浮于盐水中，且其中不包含其他物质C.冰块浮于水中，且包含有一小木块D.冰块浮于水中，且包含有一小石块【例题11】以下几种情况，当冰熔化后，液面会上升的是（　　）海边直播8/8