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物理必考边长为10cm的正立方体木块.漂浮在水面上时.有五分之二的体

2024-01-14 11:04:16信息公告661

边长为10cm的正立方体木块,漂浮在水面上时,有五分之二的体积露出水面,如图甲所示.将木块截去一部分后,再用少许粘合剂(其质量和体积忽略不计)固定上与截去部分体积相同的合金材料后,投入某种液体中仍漂浮,如图乙所示,此时液体对它竖起向上的压强为1×103 Pa,ρ合金=2.6×103 kg/m3,则合金材料的质量是________kg.(g=10N/kg)

试题答案

0.52m4b物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

知道木块的边长求木块的体积,m4b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;m4b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合金重等于受到液体的浮力①,m4b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(合金块的体积),再利用密度公式求合金的质量.m4b物理好资源网(原物理ok网)

解答:木块的体积:m4b物理好资源网(原物理ok网)

V=0.1m×0.1m×0.1m=0.001m3m4b物理好资源网(原物理ok网)

∵木块漂浮在水面上,有体积露出水面,m4b物理好资源网(原物理ok网)

∴F=Gm4b物理好资源网(原物理ok网)

∵FVg=ρVg,GVg,m4b物理好资源网(原物理ok网)

∴ρVg=ρVg,m4b物理好资源网(原物理ok网)

∴ρ=×1×103kg/m3=0.6×103kg/m3m4b物理好资源网(原物理ok网)

设截去木块的体积为V′,m4b物理好资源网(原物理ok网)

∵在某种液体中仍漂浮,m4b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,m4b物理好资源网(原物理ok网)

即G+G(V-V′)g+ρV′g=F′,------①m4b物理好资源网(原物理ok网)

∵木块受到液体的浮力:F′=F下表面-F上表面=F下表面=ps=1×103Pa×0.01m2=10N,----②m4b物理好资源网(原物理ok网)

∴由①②可得:m4b物理好资源网(原物理ok网)

ρ(V-V′)g+ρV′g=10N,m4b物理好资源网(原物理ok网)

即:0.6×103kg/m3×(0.001m3-V′)×10N/kg+2.6×103 kg/m3×V′×10N/kg=10N,m4b物理好资源网(原物理ok网)

解得:m4b物理好资源网(原物理ok网)

V′=2×10-4m3m4b物理好资源网(原物理ok网)

mV′=2.6×103 kg/m3×2×10-4m3=0.52kg.m4b物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:0.52.m4b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.m4b物理好资源网(原物理ok网)