题目内容
把一个由均匀材料制成的实心圆球切成两个体积相等的半球体,切面是平面.已知半球体的平面部分的面积为S1,凸起的球面部分的面积为S2.选择正确答案:
(1)如图1所示,把这两个半球体用两种不同方法悬挂着,并使它们都浸没在水中,设它们所受浮力的大小分别为F甲和F乙,则 :
A.F甲小于F乙 B.F甲等于F乙
C.F甲大于F乙 D.条件不足,无法判断
(2)如图2所示,在C点用一根细绳把半球体悬挂在气压为p0的大气中保持静止状态,这时半球体的平面部分恰位于竖直平面内,则大气对该半球体凸起的球面部分S2的水平向左的压力大小等于 :
A.p0S1 B.p0S2 C.0 D.p0(S1+S2)
(3)如图3所示,把质量为m的半球体沿竖直方向切成质量相等的A、B两部分后,它们在水平力F的作用下紧贴竖直墙壁保持静止状态,则物块B受到的摩擦力大小等于 :
A.F B.0 C.(
)mg D.mg.
(1)如图1所示,把这两个半球体用两种不同方法悬挂着,并使它们都浸没在水中,设它们所受浮力的大小分别为F甲和F乙,则
A.F甲小于F乙 B.F甲等于F乙
C.F甲大于F乙 D.条件不足,无法判断
(2)如图2所示,在C点用一根细绳把半球体悬挂在气压为p0的大气中保持静止状态,这时半球体的平面部分恰位于竖直平面内,则大气对该半球体凸起的球面部分S2的水平向左的压力大小等于
A.p0S1 B.p0S2 C.0 D.p0(S1+S2)
(3)如图3所示,把质量为m的半球体沿竖直方向切成质量相等的A、B两部分后,它们在水平力F的作用下紧贴竖直墙壁保持静止状态,则物块B受到的摩擦力大小等于
A.F B.0 C.(
1 | 2 |
分析:(1)对于一个浸在液体中的物体来讲,它所受的浮力就等于它排开的液体所受的重力,因此,根据阿基米德原理去求解,就能轻松判断它的浮力大小;
(2)半球在水平向上受两边的大气压力,由平衡关系可知二力的关系;半球在竖直向上受重力和拉力,由二力平衡可知两力大小相等方向相反;
(3)物块B在竖直方向受到平衡力的作用,摩擦力的大小与B的重力相等.
(2)半球在水平向上受两边的大气压力,由平衡关系可知二力的关系;半球在竖直向上受重力和拉力,由二力平衡可知两力大小相等方向相反;
(3)物块B在竖直方向受到平衡力的作用,摩擦力的大小与B的重力相等.
解答:解:(1)根据阿基米德原理,半球所受的浮力等于它排开的水所受的重力,因为两个半球的体积相同,因此它们所受的浮力也相同.只有B符合题意.故选B;
(2)在水平向上,半球受左侧的大气压力和右侧的大气压力,在两力的作用下物体水平向上处于静止,即两力相等.由p=
得出F1=p0S1,所以F2=F1=p0S1故选A;(3)B在竖直向上受向下的重力和向上的摩擦力而处于平衡状态,故摩擦力与重力相等.B的重力为
mg,则摩擦力也为
mg.故C.
故答案为:(1)B;(2)A;(3)C.
(2)在水平向上,半球受左侧的大气压力和右侧的大气压力,在两力的作用下物体水平向上处于静止,即两力相等.由p=
F |
S |
1 |
2 |
1 |
2 |
故答案为:(1)B;(2)A;(3)C.
点评:此题中(1)只要选对判断的方法就会变得非常容易,如果错用了压力差法则会给我们的判断带来较大的麻烦;(2)(3)中二力平衡一定是大小相等方向相反的两个力的平衡,在本题中一定不要将水平向的F与竖直向的力联系起来.
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