《2022年最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题--浮力 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题--浮力 .docx（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 最近十年中学应用物理学问竞赛题分类解析专题- 浮力一、挑选题1. （2022 全国中学应用物理学问竞赛预赛题）以下各种现象与其涉及物理学问之间的关系中,说法错误选项 A.高原反应大气压和海拔高度的关系 B.飞机飞行时获得升力流体压强和流速的关系 C.水下潜水艇能够上浮液体压强和深度的关系 D.利用高压锅简单将饭煮熟沸点和气体压强的关系 1.答案： C 解析：水下潜水艇能够上浮,是由于浮力大于重力,选项 C 说法错误；2. （2022 全国中学应用物理学问竞赛预赛题）如图7 所示：在讨论浮力的大小时,将浮于水面的盆子渐渐向下按,用力越大,盆子浸入
2、水中的部分越多；依据以上事实,以下猜想最符合讨论目的 的是 A.用力越大,物体排开水的体积越大 B.液体密度越大,物体所受浮力越大 C.物体的体积越大,所受浮力越大 D.物体排开水越多,所受浮力越大 2. 答案： D 解析：用力越大,物体排开水的体积越大,但是不符合讨论浮力的大小的目的；依据将浮于水面的 盆子渐渐向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多,不能得出液体密度越大,物体所受浮力越 大,不能得出物体的体积越大,所受浮力越大；将浮于水面的盆子渐渐向下按,用力越大,盆子浸 入水中的部分越多,说明物体排开水越多；而用力大,说明所受浮力越大；选项 D 正确；3设想从某一天起,地球的引力减小一半
3、,那么对于漂浮在水面上的船来说,以下说法中正确的 是 A船受到的重力将减小,船的吃水深度仍不变 B船受到的重力将减小,船的吃水深度也减小 C船受到的重力将不变,船的吃水深度也不变名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - D船受到的重力将不变,船的吃水深度将减小答案： A 解析：对于漂浮在水面上的船来说,所受浮力等于船的重力；如地球的引力减小一半,其 g 值减小一半,船受到的重力将减小,船的吃水深度仍不变,选项A正确；水）,4. 如下列图, 将底面半径为2R 的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,把高为 h；密度为 （ 半径为 R
4、的实心圆柱体木块竖直放在容器中,然后向容器内注水,就A 注水前,木块对容器底的压力为 4 R 2 ghB 注水前,木块对容器底的压强为 2 ghC 如使木块竖直漂浮,向容器中注入水的质量至少为 R 2 hD 如使木块竖直漂浮,向容器中注入水的质量至少为 3 R 2 h答案： D 解析：依据柱体压强公式,注水前,木块对容器底的压强为 错误；如使木块竖直漂浮,由阿基米德定律,木块排开水的重力等于 gh,压力为 R2 gh,选项 AB R 2 gh,由于圆柱形薄壁容器底面是实心圆柱体木块底面面积的4 倍,所以, 向容器中注入水的质量至少为3 R 2 h,选项 D 正确C 错误；5甲、乙两个圆柱形容器
5、盛有相同深度的液体,放置于水平桌面上,如图 7 所示；甲、乙两容器的底面积分别为 S1 和 S2,且 2S1=3S2；甲容器中液体的密度为 1,液体对容器底产生的压强为 p1；乙容器中液体的密度为 2,液体对容器底产生的压强为 p2,且 p2=2p1；将 A 球浸在甲容器的液体中, B 球浸在乙容器的液体中,两容器中均无液体溢出；液体静止后,甲、乙两容器底受到液体的压力相等,A、B 两球甲图 7 乙所受浮力分别为F1 和 F 2；就以下判定正确选项AF1F2 , 1 2BF 1 = F 2 ,1 2CF 1F2 ,12DF1F2 ,12答案： A 解析：由液体压强公式p=gh, p2=2p1,
6、可得 2=21,12；此时甲、乙两容器底受到液体的压力分别为F1= p1 S1,F2= p2 S2,甲、乙两容器底受到液体的压力之比为34；A 球浸在甲容器的液体中, B 球浸在乙容器的液体中,液体静止后,甲、乙两容器底受到液体的压力相等,说明A 球对甲液体作用力大于乙,依据力作用的相互性,A 球受到的浮力较大,即F1F2 ,选项 A 正确；名师归纳总结 6如下列图是我国自主研制的“蛟龙号 ”载人潜水器, 它可达到的最大下潜深度为7km,具有无动力第 2 页,共 13 页下潜上浮先进技术,具有近底自动肮行和悬停定位等多项先进功能其中 “深海潜水器无动力下潜上- - - - - - -精选学习资
7、料 - - - - - - - - - 浮技术 ”主要是在潜水器两侧配备4 块压载铁,重量可以依据不同深度与要求调整1 标准大气压近似取 0=1.0x 10 5Pa,海水密度近似取 =1.010 3kg/m 3,g 取 10N/kg ,以下说法正确选项（）A水下 7km 处的压强相当于 70 个大气压B如潜水器最快下潜的速度是 42m/min ,就到达 7km 海底需要 4hC潜水器在水面下处于悬停时,它在竖直方向上受到的重力与浮力是一对平稳力D深海潜水器和一般潜艇都是采纳抛弃压载铁的方法实现上浮答案： C 解析：水下7km 处的压强是p=液 gh=1.0103kg/m310N/kg 7000
8、m=7107Pa,min=2.8h ,选项 B1 个标准大气压P0=1.0 105Pa,相当于=700 个,选项 A 说法错误；潜水器最快下潜的速度是42m/min ,就到达 7km 海底需要 t=s/v=7000m=500 342m/ min错误；潜水器在水面下处于悬停时,它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平稳力,选项 C 说法正确；深海潜水器采纳抛弃压载铁的方法实现上浮,而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的,选项 D 错误；7. （2022 上海中学物理学问竞赛题）如下列图,密度匀称的长方体木块漂浮在水面上；如将木块虚线以下的部分截
9、去,就（）A. 木块和水面均下降,且下降的高度相同B. 木块和水面均下降,且木块下降的高度更大C. 木块和水面均下降,且水面下降的高度更大D. 木块下降,水面上升,且变化的高度不相同7.答案： B 解析：如将木块虚线以下的部分截去,依据阿基米德原理,木块和水面均下降,且木块下降的高度名师归纳总结 更大,选项B 正确；M , 上面压有一铁块m,第 3 页,共 13 页8 2022 上海中学物理学问竞赛复赛题.如下列图容器内放有一长方体木块木块浮出水面的高度为 h1（图 a）；用细绳将该铁块系在木块的下面,术块浮出水面的高度为h2图b；将细绳剪断后（图c）,就木块浮出水面的高度h3为： - - -
10、 - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A h 1 +铁h2- h1/水 B h 2 +铁h2- h1/ 水 c h1 +木h2- h1/ 水 D h 2 +铁h2- h1/ 木 .答案： A 解析：设木块底面积为S,高 h,由题述可知铁块体积为h2- h1S；由图 a,利用平稳条件可得水gSh-h1=m+Mg, ,由图 c,利用平稳条件可得 水 gSh-h3= Mg, ,m=铁h2- h1S,联立解得： h3= h1 + 铁h 2- h1/ 水,选项 A 正确 ；9如下列图,将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中时,小球漂浮；当把它放入乙液体中时,小球悬浮；就以下
11、判定正确选项A球在甲、乙两种液体中受到的得浮力不相等 B甲液体的密度大于乙液体的密度C该材料的密度肯定等于乙液体的密度 D该材料的密度肯定小于甲液体的密度答案： B 无论漂浮仍是悬浮,小球所受浮力都等于重力,选项A 错误；球放入甲液体中时,小球漂浮,说明甲液体密度大于球平均密度；球放入乙液体中时,小球悬浮,说明乙液体密度等于球平均密度,所以甲液体的密度大于乙液体的密度,选项B 正确；由于球空心,该材料的密度肯定大于乙液体的密度,选项C错误；该材料的密度不肯定小于甲液体的密度,选项D错误；10. 挑选优良种子,是农业丰收的基本保证,盐水选种是我国农夫常采纳的选种方法：将待选的种子放入浓度适当的盐
12、水中后,良种沉入水底, 次种就漂浮于水面,很快就能完成图 5 次种选种工作,如图5 所示；但盐水浓度的把握是关键,假如盐水的浓度太低,就可能A. 全部种子都漂浮在水面良种B. 全部种子都不受浮力 C.只有少量次种漂浮D.良种漂浮,而次种下沉 答案： C 名师归纳总结 解析：假如盐水的浓度太低,就盐水密度比较小,只有少量次种漂浮,选项C正确；第 4 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 二填空题1、小明利用小试管、螺母和细线制成一个“ 土密度计” ,用图所示的方法测量液体的密度；“ 土密度计” 在酒精（ 酒精0.8 10 3kg/m 3）中静
13、止时露出液面的高度为 2cm；“ 土密度计” 在水（水1.0 10 3kg/m 3）中静止时露出液面的高度为 3cm；“ 土密度计” 在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为 3.8cm；就此硫酸铜溶液的密度为 _ kg/m 3；答案： 1.25 10 3kg/m 3 解析：设“ 土密度计” 等效圆柱体总长度为 L,横截面积 S,重力 G,“ 土密度计” 在酒精中静止时, 酒精 gL-h 1=G,“ 土密度计” 在水中静止时, 水 gL-h 2=G,“ 土密度计” 在硫酸铜溶液中静止时,gL-h 3=G,联立解得 =1.25 10 3kg/m 3；2甲、乙两溢水杯放在试验桌上,分别盛满水和酒精,酒
14、精的密度为 0.8 10 3kg/m 3；将密度为0.9 10 3kg/m 3 的小球 M 轻轻放入甲溢水杯的水中,小球 M 静止时从甲溢水杯中溢出 9g 的水,就小球体积为；将小球 M 轻轻放入乙溢水杯的酒精中,小球 M 静止时从乙溢水杯中溢出g 的酒精；答案： 10cm 38 解析：轻轻放入甲溢水杯的水中,小球漂浮,所受浮力等于 mg；依据从甲溢水杯中溢出 9g 的水可知,小球质量为 m=9g,体积 V=m/ 球=10 cm 3；将小球 M 轻轻放入乙溢水杯的酒精中,小球 M 下沉,从乙溢水杯中溢出酒精体积为 V=10 cm 3,质量为 m = 酒 V= 0.8 10 3kg/m 3 10
15、cm 3 =8g；3.钻井平台被称为流淌的岛屿,我国自行设计的第六代深水半潜式钻井平台“ 海洋石油 981”号于 2022年 5 月 9 日正式在南海开钻,一方面宣誓我国领海主权的存在,另一方面可以获得大量的海底石油资源 . “海洋石油 981” 号的最大作业水深 3000m,当工作设备到达最大水深处作业时,受到海水的压强为 Pa；平台自身的质量 3 万吨,上有工作人员 200 人,从船底到井架顶高 147m,如不考虑工作人员的重力,就平台受到的浮力为 N,排开海水的体积为m 3.（假定海水的密度保持为 1.0 10 3kg/m 3,g 取 10N/kg 答案： 310 7 310 8 310
16、 4解析：当工作设备到达水深 3000m 处时,由液体压强公式可知,受到海水的压强为 p=gh=1.0 10 3kg/m 3 10N/kg 3000m =3 10 7 Pa；平台受到的浮力等于平台自身的重力,为 F 浮=mg=3 10 7kg 10N/kg=3 10 8N；由 F 浮= gV 解得排开海水的体积为 V=3 10 4 m 3.；三试验探究题名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.2022 上海中学物理学问竞赛复赛题 .在一个底面积为 200 厘米 2、高度为 20 厘米的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放入一个
17、边长为 10 厘米的实心正方体物块,然后逐步向容器中倒入某种液体；右图反映了物块对容器底部压力的大小 F 与容器中倒入液体的深度 h（06 厘米）之间的关系；由此可知这种液体的密度大小为 _千克/米 3,当倒入液体的深度 h 为 l2 厘米时,物块对容器的底部压力的大小 F 大小为 _牛；3 1.答案： 1.25 10 7.5 解析：设容器底部对物块的支持力为 F ,由平稳条件可得 F+ gSh=mg；由牛顿第三定律,物块对容器底部压力的大小 F=F ,联立解得 F=mg- gSh；由此可知,图中图线斜率等于- gS；而图中图线斜率为 -1.25N/cm=-125N/m ,所以这种液体的密度大
18、小为 = 1.25 10 3kg/m 3；当倒入液体的深度 h 为l2 厘米时,由 F=mg- gSh可运算得到物块对容器的底部压力的大小 F=7.5N ；2. 小宁为了讨论浸入水中的物体所受浮力的变化规律,设计了如下列图的试验,他将弹簧测力计上端固定,下端挂一粗细匀称的圆柱体金属块 A,其长度为 L；开头时,他将金属块 A 完全浸没在水中,容器的底部装有一由阀门 B掌握的出水口；试验时,他打开阀门 B 缓慢放水,放到弹簧测力计的读数不再变化为止,立刻关闭阀门B；在此过程中金属块始终不与容器底部接触,读出弹簧测力名师归纳总结 计示数的最小值和最大值分别为F1 和 F2,已知水的密度为水第 6
19、页,共 13 页就金属块 A 受到的最大浮力为金属块 A 的密度为弹簧测力计的示数从最小值变化到最大值的过程中其示数F 随圆柱体金属块A的下端侵入水中的深度 的变化规律为 . 答案： F2-F1 水F2/F2-F 1 F=F2-F 2-F1x/L 0 L 解析：当金属块没有接触水面时,弹簧测力计的示数最大,金属块完全浸入水中,浮力最大,弹簧测力计的示数最小,所以最大浮力为Fm= F 2-F1；由 Fm=水 gV 和F2= gV 可得金属块的密度是 =水 F2/F2-F1 ；设金属块截面积为S,金属块A 的下端侵入水中的深度为 时,排开水的体积为Sx,所受浮力为F浮=水gSx,而 S=V/L,弹
20、簧测力计的示数F=F2-F浮,联立解得 F=F2-F 2-F1x/L , 0 L ；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3小明选用了如图中的质量约600g 的金属皇冠模型,如能测出模型所受重力G 模型、模型浸没在水中所受的浮力 F浮,且知水的密度 水,就可以依据 G 模型 模型 , ,求出模型密度 模型F 浮 水（1）证明式子 G 模型 模型 成立 . F 浮 水（2）现有足量的水和图 28 中的各种可选的器材,要利用 G 模型 模型 测出模型的密度,依据实F 浮 水验要求从器材 A、B、C、 D、 E、F 中挑选试验所必需的器材,并写出测模型密度的试验
21、步骤及所需记录的数据 . a. 挑选的器材（填代号）：b. 试验步骤及需要记录的数据：解：（ 1） 证明：对于物体而已,其重力可以表示为G 模型 = 模型gV 模型 命题得证；同时,当模型完全浸没在水里时,其受到的浮力可以表示为：F 浮= 水 gV 排又由于完全浸没于水中,所以V 模型 =V 排由式可得（式除以式,约掉g 和 V）：G模型模型F 浮水（2） a. 选用的器材：B、F b. 试验步骤： 先用弹簧测力计测出模型的重力,记为F1； 将水槽中倒入适量的水,将模型悬挂在弹簧测力计上,再将模型完全浸没在水中,稳固后记录名师归纳总结 下此时弹簧测力计的读数F2；第 7 页,共 13 页- -
22、 - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 模型的密度可以表示为： 模型 =F 1F 1F 2水四、运算题1.（12 分）容器水平底面上有一个大小为ab 的长方形洞；用半径为 a,长度为 b 的圆柱体盖住此洞（如下列图为其侧视图）；现往容器里渐渐注入密度为 的液体,试分析说明圆柱体的质量M 应当多大,才能使它在任何液位下不会浮起；解析：液体埋没圆柱体时,圆柱体所受浮力最大；最大浮力F= ga2b-1 2a2b/3-cos30 - ga1+cos30 ab= ga2b5/6-1-3 /4. 要使它在任何液位下不会浮起,F=Mg ,解得 M= a 2b5/6-1-3/4.
23、 2,（陇川竞赛题）儿童练习游泳时穿的一种“ 救生衣” 实质是将泡沫塑料包在背心上,使用时,穿上这种“ 救生衣” 泡沫塑料位于人的胸部,为了确保儿童的安全,必需使人的头部露出水面,儿童体重约 300 牛,人的密度约为 1.06 10 3 千克 /米 3,人的头部约占人体总体积的非常之一,泡沫塑料的密度约为 10 千克 /米 3,求：（1）此儿童的体积大约是多少？（3 分）（2）此儿童仅头部露出水面时受到多大的浮力？（3 分）（3）此儿童使用的“ 救生衣” 的最小体积为多大才能保证儿童的安全？（4 分）解：（ 1）此儿童的质量约为 m=G/g=30.6kg ,体积大约是 V=m/ =28.9 1
24、0-3m 3. （2）此儿童头部体积 V =V/10=2.89 10-3m 3.,浸入水中体积为 V 1=V-V =26. 10-3m 3. 仅头部露出水面时,受到的浮力名师归纳总结 F浮=水g V1=1.0 10 3kg/m3 9.8N/kg 26 10-3m3.=260N. 第 8 页,共 13 页（3）设救生衣的体积为V,有关系式F浮=G总- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - F浮+水 gV=G人+塑 gV解得 V=G人-F 浮 水-塑g =300N-260N 1.0 103-10kg/m3 9.8N/kg 4 10-3m3；3（ 10 分）（ 20
25、07 青岛竞赛题）物理爱好小组的一位同学做了一个试验：这位同学把一块长方体木块浮在水面上,然后在木块上面放砝码,当砝码的总质量为 345g 时,木块恰好浸没在水中（如图 8 甲）；这位同学想用细线把砝码系在木块下面,也使木块恰好浸没在水中（如图8 乙）,这位同学试了几次都不胜利；你能否帮忙这位同学算出该用多少克砝码？（砝码的密度是7. 9g/ cm3）图 8 解答：由甲图可得：G 木+G 砝=F 浮设需要增加砝码G 砝,由乙图可得：G 木+G 砝+G 砝=F 浮+ F 浮二式相减得G砝=F浮而 F 浮= 水 gG 砝砝G砝=水 m砝+m砝 g/砝g所以m砝 g= 水 m 砝+m砝 g/ 砝解得
26、m砝=m 砝水=3451 0.3 10g=50g,砝水3 107 . 91 0.即这位同学应当再增加50g 砝码；4、（ 2007 全国中学应用物理学问竞赛复赛题）后再做最大呼气所呼出的气体的体积,单位是毫升（12 分）我们已经知道,肺活量是一个人做最大吸气 ml）；肺活量是身体机能的重要指标之一,对青少年的成长及日后身体是否健康都关系重大；我们要留意增强自身的肺活量；图 2 所示的是一种测定肺活量的有用方法,图中 A 为倒扣在水中的开口薄壁圆筒,测量前排尽其中的空气（即测量前筒内布满水）；测量时,被测者吸足空气,再通过 B 尽量将空气呼出,呼出的空气通过导管进入A 内,使 A 浮起；测得圆筒
27、质量为 m,横截面积为S,筒底浮出水面的高度为H,大气压强为 p0,求：1、此时圆筒内气体的体积；2、此时筒内气体的压强；3、“ 肺活量体重指数”是人体重要的呼吸机能指数,它主要通过人体的肺活量与体重的比值来反映肺活量和体量的相关程度,用以对不同年龄、性别的个体与群体进行客观的定量比较分析；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 肺活量体重指数=肺活量 /体重,单位是ml/kg 例如,我国初三年级男生肺活量体重指数标准：32 以下为不及格；67 以上为优秀； 50-66 为良好； 33-49 为及格；假如体重 60kg
28、的小强用上面的肺活量仪测肺活量,测得 H=18cm ,已知筒 A 的质量为 200g,横截面积为 200cm2,请运算他的肺活量体重指数是多少？.解答1由于圆筒漂浮在水面上,所以有 F浮=G=mg,又据阿基米德原理 F浮= 水 gV 排,所以 水 gV 排=mg, V 排=m/ 水,筒内气体的总体积 V=V 排+SH=m/p 水+SH；2如题图 2,筒外水面比筒内水面高出高度为h=V排/S=m/（水S）；由分析得：筒内气体压强为 p=p0+ 水 gh=p0+ 水 g m/（ 水 S） =p0+mg/S；3他的肺活量为V=V排+SH=m/p水+SH=200g/（1g/cm 3）+200cm 21
29、8cm=3800cm 3=3800ml ；肺活量体重指数 =肺活量 /体重 =3800 ml /60 kg =63ml/kg ；5（2022 年“ 志英杯” 物理竞赛）如下列图,装有少量细沙的长直平底玻璃管漂浮于水面玻璃管的底面积为5 10-4m 2 ,浸入水中的长度是0.1m求：（1）玻璃管和细沙总重多少？（2）当向水中撤入一些食盐并搅拌匀称后,玻璃管向上浮起0.01m,此时食盐水的密度多大？（水1.0 l03 kg/m3,gl0N/kg ）解：（ 1）V排Sh5 10-4m 2 0.1m5 10-5mGF浮 水 gV 排1.0 103 kg/m3 l0N/kg 5 10-4m 20.5N
30、（2）撒入食盐后名师归纳总结 V 排 Sh5 10-4m 2 （ 0.1 0.01 ）m4.5 10-5m第 10 页,共 13 页F 浮 G即盐水 gV 排 G- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 解得 盐水1.1 10 3 kg/m36（2022 全国中学应用物理学问竞赛试题）小明的父亲为明白决全家人夏季淋浴问题,想自己动手 : 作一个太阳淋浴器,他买来了一个圆柱形金属桶,一个压力传感开关,两个圆柱体以及细线如干；初步设计如图 13 所示,其中 A、B 两个圆柱体通过细绳与压力传感开关相连；己知 : 圆柱形金属桶的底面积 Sl =0.5 m 2,高 h
31、1=50 c m; 压力传感开关的作用是当它受到竖直向下的拉力达到 10 N 时闭合,通过掌握水泵从进水口向桶内注水,当拉力等于 4N时断开,水泵停止向桶内注水 : 两个圆柱体的底面积 S2=40 cm 2,高 h2=12 cm,每个圆柱体重 G=6N；要求当水桶内储水量达 200 L 时停止注水,当储水量剩余 40L 时开头注水；请你帮忙小明的父亲在其初步设计的基础上,求出满意上述要求的两段细线的长度； 压力传感开关与金属桶间的距离、细绳质量与体积、运算储水量时圆柱体排水体积忽视不计 【解析】圆柱形金属桶内储水量为 40L 时水深：名师归纳总结 H1=V=40 10-3m=8 10-2m；-
32、1m；第 11 页,共 13 页S 10 .5圆柱体所受浮力大小：F1=2 6N-10N=2N ；圆柱体 B 排水体积： VB 排=F 1g=210m3=2 10-4m3. 水1 103圆柱体 B 浸入水中深度：hB=V B 排 =S 22 1044m=5 10-2m.；40 10圆柱形金属桶内储水量为200L 时水深： H 2=V=20010-3m=4 10S 10.5圆柱体所受浮力大小：F2=2 6N-4N=8N. ；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 圆柱体 A B 排水体积： V =F 2g=810m3=8 10-4m 3. 水1 103圆柱体
33、A 排水体积： VA 排=V- VB=8 10-4m3-40 12 10-6m3.=3.2 10-4m3. 圆柱体 A 浸入水中深度：hA=V A 排 =S 23 2 104m=8 10-2m.；40 104由 h1= LA + H2 + h2- hA解得压力传感开关与圆柱体A 间细线长度： LA=6 10-2m,由 h1= LA + H1+ LB + 2h2- hB 解得圆柱体 A 与圆柱体 B 间细线长度： L B=1.7 10-1m；【点评】此题重点考查浮力、物体平稳条件等重点学问,才能要求较高；72022 全国中学应用物理学问竞赛题科技小组的同学想利用学到的浮力学问制作一个浮力秤；他们
34、找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖系上一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,如下列图；使用时,只要把被测物体投入瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量；理；1在这里石块的作用是什么 .试应用所学物理学问分析其中的道2这种浮力秤的质量刻度是匀称的吗 .为什么 . 3经测量,该饮料瓶圆柱状部分的直径为 8.0cm,当浮力秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度如下列图 ；请依据图中标明的长度值,通过运算,在1、2、3、4 各刻度线右侧给浮力秤标明对应的质量值； 取 3.1,最终结果只保留整数 解析：1.石块的作用是使浮力秤能够竖直地漂浮在水中；石块受到的重力
35、远大于空饮料瓶受到的重力,所以浮力秤的重心较低,并低于浮力的作用点,如图答 -3 所示 .；当浮力等于重力时,浮力秤将竖直漂浮在水中；（假如没有石块,整套装置的重 心将会高于浮力的作用点,在浮力和重力作用下,浮力秤简单歪倒,难以竖直漂浮在水中；）2.质量的刻度是匀称的；名师归纳总结 设被测物体的质量为m,饮料瓶圆柱状部分的半径为r,在浮力秤中放入被测物体后,瓶身浸入的第 12 页,共 13 页深度增加值为h,就：- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 浮力秤再次漂浮时,增大的浮力等于增大的重力：F浮=G即： 水 g 2rh=mg 可得 h= m/ 水 2r 由于 水、 、r 为定值,所以 h 与 m 成正比,该浮力秤质量的刻度是匀称的；3. 由于 h= m/ 水 2r,所以 m= 水g 2rh；其中 水 =1.0 10 3kg/m 3 , r=4.0cm , h1=1cm , h2=2cm ,h3=3cm,h4=4cm,代人以上数据,可得都应1、2、 3、4 各刻度线的质量值应标记为50g、100g、150g、200g,如图答-4 所示；名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 13 页