题目内容

(2010?香坊区一模)物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究,在一个圆柱形薄壁玻璃容器底部,放一个边长为10cm的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(始终未溢出).通过测量容器中水的深度h,分别计算出该物块所受到的浮力F,并绘制了如图所示的图象.分析图象可知,在不断往容器中倒水深度逐渐增加的过程中,物块受到浮力的变化规律是
水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力越来越大;当水的深度增大到8cm后,物块受到的浮力不再发生变化
水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力越来越大;当水的深度增大到8cm后,物块受到的浮力不再发生变化
,当物块静止时,水对物块底部的压强是
800Pa
800Pa
,物块的密度是
0.8×103kg/m3
0.8×103kg/m3
.(g=10N/kg)
分析:(1)看懂图象中随着水的深度的增大物体受到的浮力的变化规律;
(2)当物块静止时,物体处于漂浮状态,由图象可得物体受到的浮力,而F=ρgV可求出物体排开水的体积,然后可知浸入水的深度h1,再利用液体压强的公式p=ρgh可计算出水对物块底部的压强.
(3)物体处于漂浮状态,由图象可得物体受到的浮力,而F=G,可求物体重;再求出物体体积,利用重力公式和密度公式ρ=
m
V
算出物体的密度.
解答:解:(1)由图象可知:水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力越来越大;当水的深度增大到8cm后,物块受到的浮力不再发生变化,物块没有全浸入,所以物块处于漂浮状态;
(2)当物块静止时,物体处于漂浮状态,由图象可知,G=F=8N,F=ρgV可得V=
F
ρg
=
8N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=8×10-4m3
则浸入水的深度h1=
V
S
=
10-4m3
10-2m2
=0.08m,
水对物块底部的压强p=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa.
(3)由图象可知,G=F=8N,
物块的体积:
V=10cm×10cm×10cm=1×10-3m3
物块的密度:
ρ=
m
V
=
G
g
V
=
8N
10N/kg
10-3m3
=0.8×103kg/m3
故答案为:水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力越来越大;当水的深度增大到8cm后,物块受到的浮力不再发生变化;800Pa;0.8×103kg/m3
点评:看懂图象是学习物理的一项基本能力;计算物体密度的公式是ρ=
m
V
,液体压强的公式是p=ρgh,压强的通用公式是p=
F
S
,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是对木块进行受力分析,解题过程中要注意单位的统一.
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