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物理必考边长为1dm的正立方体木块.漂浮在酒精液面上.有一半的体积露

更新时间:2024-01-20 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

边长为1dm的正立方体木块,漂浮在酒精液面上,有一半的体积露出液面,如图甲所示,将木块从底部去掉一部分,粘上体积相同的玻璃后,投入某种液体中,它仍漂浮,如图乙所示,此时液体对它竖直向上的压强为980Pa,酒精和玻璃的密度分别为ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ玻璃=2.4×103kg/m3,胶的质量和体积忽略不计,则玻璃的质量是________kg.(g=10N/kg)

试题答案

0.696YIs物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

要解决此题,需要掌握阿基米德原理的内容,知道浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体的重力,FgVYIs物理好资源网(原物理ok网)

知道漂浮在液面的物体所受的浮力等于重力.YIs物理好资源网(原物理ok网)

知道木块的边长求木块的体积,YIs物理好资源网(原物理ok网)

由题知,木块漂浮在水面上,并且有体积露出水面,根据物体的漂浮条件和阿基米德原理可求木块的密度;YIs物理好资源网(原物理ok网)

设截去木块的体积为V′,因为在某种液体中仍漂浮,则剩余木块的重加上玻璃重等于受到液体的浮力①,YIs物理好资源网(原物理ok网)

知道液体对它竖起向上的压强,利用压强公式求木块下表面受到液体的压力,而F′=F下表面-F上表面,求出受到液体的浮力代入①式求出截去木块的体积(玻璃的体积),再利用密度公式求玻璃的质量.YIs物理好资源网(原物理ok网)

解答:YIs物理好资源网(原物理ok网)

木块的体积:YIs物理好资源网(原物理ok网)

V=0.1m×0.1m×0.1m=0.001m3YIs物理好资源网(原物理ok网)

因为物体漂浮,所以YIs物理好资源网(原物理ok网)

F=GYIs物理好资源网(原物理ok网)

即:ρ酒精gV=ρgVYIs物理好资源网(原物理ok网)

则ρ酒精=×0.8×103kg/m3=0.4×103kg/m3YIs物理好资源网(原物理ok网)

F′=pS=980Pa×0.1m×0.1m=9.8NYIs物理好资源网(原物理ok网)

设截去木块的体积为V′,YIs物理好资源网(原物理ok网)

∵在某种液体中仍漂浮,YIs物理好资源网(原物理ok网)

∴剩余木块的重加上合金重等于受到液体的浮力,YIs物理好资源网(原物理ok网)

即G+G(V-V′)g+ρV′g=F′------①YIs物理好资源网(原物理ok网)

∵木块受到液体的浮力YIs物理好资源网(原物理ok网)

∴F′=F下表面-F上表面=F下表面=ps=980Pa×0.1m×0.1m=9.8N----②YIs物理好资源网(原物理ok网)

∴由①②可得:YIs物理好资源网(原物理ok网)

ρ(V-V′)g+ρ玻璃V′g=9.8N,YIs物理好资源网(原物理ok网)

即:0.4×103kg/m3×(0.001m3-V′)×10N/kg+2.4×103 kg/m3×V′×10N/kg=9.8N,YIs物理好资源网(原物理ok网)

解得:YIs物理好资源网(原物理ok网)

V′=2.9×10-4m3YIs物理好资源网(原物理ok网)

m玻璃玻璃V′=2.4×103 kg/m3×2.9×10-4m3=0.696kg.YIs物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:0.696.YIs物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件、压强定义式、浮力产生的原因(物体上下表面受到液体的压力差)的掌握和运用,知识点多,计算时要求灵活运用公式.YIs物理好资源网(原物理ok网)

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