Preguntas de ejemplo:
1. Después de colocar un bloque con una masa de 6 kg y un volumen de 5×10-3 m3 en agua, haga los siguientes cálculos sobre la fuerza resultante sobre el bloque en su posición final La respuesta correcta es: (tomar g=10N/kg)
(A) El tamaño es 50N, la dirección es verticalmente hacia arriba
(B) El. el tamaño es 10N, la dirección es vertical hacia abajo
(C) El tamaño es 0
(D) No se puede determinar
2 Un objeto sólido A con. densidad ρ1 está suspendido en un líquido con densidad ρ2. Si un bloque sólido del mismo material se pega al objeto A, entonces:
(A) El objeto A se hunde ρ1gt; > (B) El objeto A flota ρ1gt; ρ2
(C) El objeto A todavía está suspendido ρ1 = ρ2
(D) Incierto
3. se coloca en un vaso lleno de alcohol y desborda 10g de alcohol, entonces la masa de agua que desborda en un vaso lleno de agua es:
(A) igual a 10g
(B ) mayor a 10g
( C) Menos de 10g
(D) No menor a 10g
Análisis: (1) Si un objeto flota o está suspendido en alcohol, debe flotar maravillosamente en el agua. En este momento se desplazarán 10 g de agua.
(2) Si se hunde hasta el fondo en alcohol, hay dos situaciones en el agua:
(3) ① Si flota, el agua desplazada es más de 10g
② El agua que se hunde o se desborda suspendida es más de 10 g
4 Dos bolas sólidas A y B de igual masa Se sabe que la relación de sus densidades es ρA:ρB=. 1:2. Ahora A y B se colocan en un recipiente con suficiente agua. Cuando las dos bolas A y B están estacionarias, la relación de la fuerza de flotación del agua sobre las dos bolas A y B es FA: FB=8: 5
Entonces ρA= ________ ρB=_________
5. Un objeto pesa 0,5 N. Si se coloca en un vaso lleno de agua y el agua que pesa 0,3 N se desborda, el flotador. La fuerza que experimentará es:
(A) Debe ser 0,3N
(B) Puede ser 0,3N
(C) Debe ser 0,5 N
(D) Puede ser 0,4 N
6. Tres recipientes idénticos contienen tres líquidos A, B y C respectivamente. Tres bolas de cobre idénticas están hundidas en el fondo del. recipiente Cuando las bolas de cobre están estacionarias, el recipiente La relación entre la presión de la bola de cobre en el fondo es:
F A gt; p>
(A) El mínimo de A (B) B El más pequeño de (C) El más pequeño de C (D) El mismo tamaño
7. cobre y plomo con hilos Debajo de tres balanzas de resorte idénticas, se hunden tres bolas de metal en el agua sin tocar el fondo del recipiente. En este momento, las tres balanzas de resorte mostrarán el mismo número.
Ahora, cuando tres bolas de metal se levantan del agua y se detienen, entonces (ρiron lt; ρcobre ρplomo)
(A) La báscula de resorte con las bolas de hierro colgando tiene la lectura más pequeña
(B ) La báscula de resorte con una bola de cobre colgando tiene la indicación más pequeña
(C) F La báscula de resorte con una bola de plomo flotando tiene la indicación más pequeña
(D) Las tres escalas de resorte tienen la misma indicación
Análisis:
∵F float F=G
∴ F=G-F float
∴Hay G hierro-F hierro=G cobre-F Cobre = G plomo - F plomo
Es decir: ρ hierro gV hierro - ρ agua gV hierro = ρ cobre gV cobre - ρ agua gV cobre = ρ plomo gV plomo - ρ agua gV plomo
Dispuestos a obtener (ρ hierro - ρ agua) V hierro = (ρ cobre - ρ agua) V cobre = (ρ plomo - ρ agua) V plomo
∵ρ hierro lt; ρ cobre ρ plomo
∴V hierro lt; V cobre lt; V plomo
∴ Cuando se sumerge en agua , la fuerza de flotación sobre la bola de hierro es la mayor después de sacarla del agua, la escala del resorte tiene la lectura más grande, mientras que la bola de plomo tiene la más pequeña.
8. Un bloque de madera cúbico con un volumen de 1,0×10-3 m3 se coloca en un recipiente lleno de agua como se muestra en la figura. La altura sobre la superficie del agua después de que está en reposo es 5. ×10-2 m El área de la base del contenedor es de 0,04 m2 (g es 10 N/kg)
Encuentre:
①La fuerza de flotación sobre el bloque de madera.
p>
②La gravedad del bloque de madera
③Después de colocar el bloque de madera, la presión aumenta en el fondo del recipiente
④Si el bloque de madera se coloca en un cierto líquido, la altura de la superficie del líquido expuesta es de 4 cm, encuentre la densidad del líquido
Solución: ⑴La longitud del lado del bloque de madera a=
El volumen de agua. desplazado por el bloque de madera
V fila=a2(a-h)=0.01 m2×( 0.01m-0.05m)=5×10-4m3
F float=ρ agua gv fila =1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3= 5 N
⑵El bloque de madera flota G=F flota=5 N
⑶La altura del agua ascendente superficie=
El aumento de presión p=ρagua gh2=1,0 ×103 kg/m 3 × 10 N/kg × 1,25 × 10-2 m = 125 Pa
⑷El volumen de líquido desplazado por el bloque de madera
V/displacement=a2(a -h3)=0.01 m2×(0.1 m-0.04 m)=6×10-4 m3
Flotador del bloque de madera F/float=G ρ liquid gv/row=G
[Ejemplo 1] Hay un bloque de metal que pesa 3,8 N en el aire. Cuando se sumerge en un vaso lleno de agua, fluyen 50 ml de agua. desde el vaso de desbordamiento hasta el cilindro medidor. Encuentre: (1) Bloque de metal El volumen del bloque de metal (2) La fuerza de flotación sobre el bloque de metal en el agua (3) La lectura del equilibrio del resorte cuando el bloque de metal; está en el agua; (4) ¿Cuál es la densidad del metal?
[Ejemplo 2] Como se muestra en la Figura 1, un objeto flota sobre la superficie del agua de un recipiente cilíndrico. Cuando un objeto A se coloca sobre el objeto B, el volumen de agua desplazado por B es; se retira y se coloca Después de entrar al agua y permanecer quieto, el volumen total de agua desplazada por los dos objetos A y B es V2, y, , , ¿cuál es la fuerza de soporte del fondo del recipiente sobre el objeto A?
Figura 1
Análisis: Si A y B estaban flotando en el agua antes de separarse, entonces lo hay después de que A se retira y se coloca en el agua para que se quede quieto, si es un objeto. B todavía está flotando en el agua, entonces hay , y A se hunde hasta el fondo del contenedor bajo la acción de tres fuerzas, a saber, la gravedad, la fuerza de soporte y la flotabilidad. Luego está , y se restan las tres ecuaciones anteriores para obtener: Se puede encontrar N.
[Ejemplo 3] Como se muestra en la Figura 2, un contenedor cilíndrico tiene un área inferior de y un peso de 10 N. Se coloca sobre una mesa horizontal. Se coloca un bloque de madera cúbico con longitud de lado y densidad en el recipiente. Encuentre: (1) la presión sobre la mesa (2) vierta agua lentamente en el recipiente, de modo que la presión del bloque de madera sobre el fondo del recipiente. contenedor es cero. En este momento, el bloque de madera ¿Cuánta presión se ejerce sobre la superficie inferior? ¿Qué profundidad tiene el agua en el recipiente? (.
)
Figura 2
Análisis: Antes de inyectar agua, la presión sobre la mesa debe ser igual a la presión sobre la mesa dividida por el área del fondo del recipiente. Ahora mismo . Cuando se vierte agua lentamente en el recipiente de modo que la presión del bloque de madera en el fondo del recipiente sea cero, significa que el bloque de madera solo está sujeto a dos fuerzas en este momento: gravedad y flotabilidad. El objeto está flotando. . La fuerza de flotabilidad es igual a la presión del agua en el fondo del bloque. Luego, la presión en el fondo del bloque se puede calcular según , y luego la profundidad del agua en este momento se puede calcular según .
[Ejemplo 4] Un recipiente cilíndrico con una altura de 20 cm contiene agua a 10 cm de profundidad, como se muestra en la Figura 3. Ahora coloque un bloque cilíndrico con una densidad de 15 cm y una altura de 15 cm verticalmente en el agua. Se sabe que el área del fondo del recipiente es 3 veces el área del fondo del bloque. estacionario en el agua (no está bien conectado al fondo del recipiente) ¿Cuál es la relación entre la presión del bloque en el fondo del recipiente y la presión del agua en el fondo del recipiente?
Figura 3
Análisis: Después de poner el bloque en el agua, la superficie del agua subirá en este momento, es decir. Luego averigüe, dado que el bloque tiene presión en el fondo del recipiente, se puede analizar que tres fuerzas actúan sobre el bloque. Es decir, debido a que la presión del bloque en el fondo del contenedor y la fuerza de soporte del fondo del contenedor sobre el bloque son fuerzas interactivas, son iguales y opuestas, por lo que encontrar la fuerza de soporte significa conocer la presión y luego calcular la presión del bloque sobre la presión del fondo del recipiente. La presión del agua en el fondo del recipiente se puede calcular según , y finalmente se calcula la relación de las dos presiones.
[Ejemplo 5] Un cubo con una longitud de lado está suspendido en un líquido con una densidad de . Si la distancia desde la superficie superior a la superficie del líquido es , ¿cuánta presión se ejerce sobre las superficies superior e inferior? del cubo? ¿Cuál es la fuerza de flotación sobre el objeto?
Análisis: Si quieres saber la presión en las superficies superior e inferior del cubo, primero debes encontrar la presión de acuerdo con la fórmula de presión del líquido: , , y luego puedes calcular la presión. y flotabilidad según .
Método de extracción: esta pregunta utiliza el método de diferencia de presión para calcular la flotabilidad, que es la causa de la flotabilidad. Puede profundizar la comprensión de que la fuerza de flotabilidad sobre un objeto sumergido en un líquido no tiene nada que ver con la profundidad. , y también puede consolidar conocimientos sobre la presión de los líquidos.
[Ejemplo 6] Cuando una bola hueca sellada flota sobre el agua, el volumen expuesto sobre el agua es 2/5 del volumen total. Si se inyectan 100 gramos de agua en la cavidad, la bola hueca. puede detenerse exactamente en ¿Cuál es el volumen de esta pelota en cualquier lugar del agua?
Análisis: Según el significado de la pregunta, primero puede dibujar un diagrama esquemático de la fuerza sobre la pelota. Según las condiciones conocidas, la pelota vacía flota y queda suspendida después de llenarse con agua. dos ecuaciones para el cálculo.