题目内容

一物体的体积为V=50cm3,(g=10N/kg),试问:
(1)把物体完全浸没入在水中时,它排开水的重量为多少?它受到的浮力多大?
(2)把该物体完全浸没在密度为1.1×103kg/m3盐水中,它排开盐水的重量为多少?它受到的浮力多大?
(1)∵物体完全浸没,
∴V排水=V=50cm3=5×10-5m3
排开水的重量:
m排水V排水=1.0×103kg/m3×5×10-5m3=0.05kg,
∵F=G
∴它受到水的浮力F=G排水g=0.05kg×10N/kg=0.5N;
(2)∵物体完全浸没,
∴V排盐水=V=50cm3=5×10-5m3
排开水的重量:
m排盐水V排盐水=1.1×103kg/m3×5×10-5m3=0.055kg,
∵F=G
∴它受到水的浮力F′=m排盐水g=0.055kg×10N/kg=0.55N.
答:(1)把物体完全浸没入在水中时,它排开水的重量为0.05kg,它受到的浮力为0.5N;
(2)把该物体完全浸没在密度为1.1×103kg/m3盐水中,它排开盐水的重量为0.055kg,它受到的浮力0.55N.
练习册系列答案
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(2013?厦门一模)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积.他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积.实验数据记录在下表中.
液体种类 实验序号 物体重力
G(N)
弹簧测力计示数F(N) 物体受到浮力F(N) 排开液体体积V(cm3

ρ=1.0g/cm3
1 2 1.5 50
2 1.0 1.0 100
3 0.5 1.5 150
酒精
ρ酒精=0.8g/cm3
4 2 1.6 0.4 50
5 1.2 0.8 100
6 0.8 1.2 150
(1)分析表中数据,实验所用物体的重力为
2
2
N,第一次实验中物体所受的浮力F=
0.5
0.5
N;
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越
,浸在液体中的物体受到的浮力越大;分析比较实验序号
1、4或2、5或3、6
1、4或2、5或3、6
可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大;
(3)请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G=
0.5
0.5
N.通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,还可以验证
阿基米德
阿基米德
原理;
(4)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越
;于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块,如图甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N处对应标上1.0g/cm3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的
0.7
0.7
N处对应标上0.8g/cm3字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤.
(1)让一摞整齐的纸从斜面滑下,发现纸张变得不齐了,这是由于纸张之间有摩擦造成的.同样,让液体在管道中流动,液体也可以看作是由许多片液层组成的,各片层之间也存在着
摩擦
摩擦
,产生液体内部的阻力,这就是液体的粘滞性.
(2)晓丽用长度相同的细管来研究液体的粘滞性,做了如下实验在温度相同的情况下,测得1s内通过细管的液体体积如下:
实验次数 液体种类 细管半径/mm 细管两端压强差 1s内通过细管的液体体积/mm3
1 1 P 100
2 1 P 2
3 2 P 1600
4 2 P 32
5 3 P 8100
6 1 2P 200
①可见,在相同条件下,通过细管的水的体积
大于
大于
通过细管的油的体积.这说明不同液体的粘滞性不同.
②下面是几种流体的粘滞系数衷(液体的粘滞系数用η表示):
温度/℃ 蓖麻籽油的η/Pa?s 水的η/×10-3Pa?s 空气的η/×10-6Pa?s
0 5.300 1.792 17.1
20 0.986 1.005 18.1
40 0.231 0.656 19.0
60 0.080 0.469 20.0
可见,一般情况下.液体的端滞系数随温度的升高而
减小
减小

③在晓丽用油做的实验中,若细管半径为3mm,细管两端的压强差为
1
2
P,则1s内通过细管的油的体积为
81
81
mm3
(3)由于流体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力.在一般情况下,若液体的粘滞系数为η,半径为R的小球在流体中以速度v运动时,所受的流体阻力f可用公式f=6πηRv表示.
①小球在流体中运动时,速度越大,受到的阻力
越大
越大

②密度为ρ、半径为R的小球在密度为ρ0、粘滞系数为η的液体中由静止开始下落时的v-t图象如图所示,下落一定时间后速度达到最大值vr,并保持不变.请推导出vr的数学表达式:vr=
2gR2(ρ-ρ0)
2gR2(ρ-ρ0)

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