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物理必考柱状容器内放入一个体积大小为200厘米3的柱状物体.现不断向

更新时间:2024-01-19 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

柱状容器内放入一个体积大小为200厘米3的柱状物体,现不断向容器内注入水,并记录水的总体积V和所对应的水的深度h,如下表所示,则下列判断中正确的是 AqI物理好资源网(原物理ok网)

V(厘米360120180240300360
h(厘米)51015192225
AqI物理好资源网(原物理ok网)

A.物体的底面积S1为8厘米2AqI物理好资源网(原物理ok网)

B.容器的底面积S2为12厘米2AqI物理好资源网(原物理ok网)

C.物体的密度为0.7×103千克/米3AqI物理好资源网(原物理ok网)

D.物体所受到的最大浮力为1.4牛AqI物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

ACDAqI物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)观察表中数据可知,h从5-10cm,可求水的体积变化△V=(S2-S1)△h=60cm3;h从22-25cm,水的体积变化△V′=S2(h6-h5)=60cm3,据此求出S2和S1的大小;AqI物理好资源网(原物理ok网)

(2)知道柱状物体的体积,可求柱状物体的高,分析表中数据,如果柱状物体的密度大于或等于水的密度,在加水过程中柱状物体将静止在容器底不会上浮,容器内水的体积变化应该与h的变化成正比,由表中数据可知器内水的体积变化应该与h的变化不成正比,所以柱状物体的密度小于水的密度;因此随着水的增多,柱状物体将漂浮在水面上,AqI物理好资源网(原物理ok网)

设柱状物体浸入的深度为H,当h6=25cm时,知道水的体积,可求柱状物体浸入的深度,进而求出此时排开水的体积,根据漂浮体积和阿基米德原理求出物体的密度;AqI物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据阿基米德原理求此时受到的浮力(最大).AqI物理好资源网(原物理ok网)

解答:AqI物理好资源网(原物理ok网)

(1)由表中数据可知,h从5-10cm,AqI物理好资源网(原物理ok网)

水的体积变化:AqI物理好资源网(原物理ok网)

△V=(S2-S1)(10cm-5cm)=60cm3,----------①AqI物理好资源网(原物理ok网)

h从22-25cm,AqI物理好资源网(原物理ok网)

水的体积变化:AqI物理好资源网(原物理ok网)

△V′=S2(h6-h5)=60cm3AqI物理好资源网(原物理ok网)

即:S2(25cm-22cm)=60cm3AqI物理好资源网(原物理ok网)

解得:AqI物理好资源网(原物理ok网)

S2=20cm2,代入①得:AqI物理好资源网(原物理ok网)

S1=8cm2,故A正确、B错;AqI物理好资源网(原物理ok网)

(2)柱状物体的体积:AqI物理好资源网(原物理ok网)

V=S1H,AqI物理好资源网(原物理ok网)

柱状物体的高:AqI物理好资源网(原物理ok网)

H===25cm;AqI物理好资源网(原物理ok网)

如果柱状物体的密度大于或等于水的密度,在加水过程中柱状物体将静止在容器底不会上浮,容器内水的体积变化应该与h的变化成正比,由表中数据可知器内水的体积变化应该与h的变化不成正比,所以柱状物体的密度小于水的密度;因此随着水的增多,柱状物体将漂浮在水面上,AqI物理好资源网(原物理ok网)

设柱状物体浸入的深度为HAqI物理好资源网(原物理ok网)

当h6=25cm时,AqI物理好资源网(原物理ok网)

水的体积:AqI物理好资源网(原物理ok网)

S2h6-S1H=360cm3AqI物理好资源网(原物理ok网)

即:20cm2×25cm-8cm2×H=360cm3AqI物理好资源网(原物理ok网)

解得:AqI物理好资源网(原物理ok网)

H=17.5cm,AqI物理好资源网(原物理ok网)

此时排开水的体积:AqI物理好资源网(原物理ok网)

V=S1H=8cm2×17.5cm=140cm3AqI物理好资源网(原物理ok网)

∵柱状物体漂浮,AqI物理好资源网(原物理ok网)

∴ρVg=ρVg,AqI物理好资源网(原物理ok网)

即:1×103kg/m3×140cm3×g=ρ×200cm3×g,AqI物理好资源网(原物理ok网)

解得:AqI物理好资源网(原物理ok网)

ρ=0.7×103kg/m3,故C正确;AqI物理好资源网(原物理ok网)

(3)此时受到的浮力最大:AqI物理好资源网(原物理ok网)

FVg=1×103kg/m3×140×10-6m3×10N/kg=1.4N,故D正确.AqI物理好资源网(原物理ok网)

故选ACD.AqI物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题为选择题,实质是乙复杂的力学计算题,考查了学生对密度公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,根据表中数据确定最后柱状物体的状态是本题的关键.AqI物理好资源网(原物理ok网)

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