一类浮力问题的分析(学案).docxVIP

夯实基础立足提高着力拓展关注延伸

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《一类浮力问题的分析》学案

一、夯实基础

1.如图所示，当圆柱形物体部分浸入液体中时，弹簧测力计的示数为F1，全部浸没在液体中时示数为F2，已知柱形容器的底面积为S容，物体的横截面积为S物，液体的密度为ρ液；则：

（1）物体浸在液体中深度的变化值△h＝；

（2）容器内液体深度的变化值△H＝；

（3）液体对容器底部压强的变化值△P＝。

二、立足提高

2.（2012年宁波中考）在一个足够深的容器内有一定量的水，将一个长10厘米、横截面积50厘米2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上，当塑料块底面刚好接触水面时，弹簧秤示数为4牛，如图甲所示。已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比，弹簧受到1牛的拉力时伸长1厘米，g取10牛/千克。若往容器内缓慢加水，当所加水的体积至1400厘米3时，弹簧秤的示数恰好为零。此过程中水面升高的高度△H与所加水的体积V的关系如图乙所示。根据以上信息，能得出的正确结论是（）

A．容器的横截面积为225厘米2

B．塑料块的密度为0.4×103千克/米3

C．弹簧称的示数为1牛时，水面升高9厘米

D．加水400厘米3时，塑料块受到的浮力为2牛

三、着力拓展

3.（2013年慈溪初二科学竞赛）在一个足够深的容器内有一定量的水，将一个长10厘米、横截面积60厘米2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上，当塑料块底面刚好接触水面时，弹簧秤示数为4.8牛，如图所示。已知弹簧受到1.2牛的拉力时伸长1厘米，g取10牛／千克。若往容器内缓慢加水，当所加水的体积至1200厘米3时，弹簧秤示数恰为零。根据以上信息，试求：

（1）容器的横截面积为多少厘米2？

（2）弹簧秤的示数为1.2牛时，水对容器底面的压强比初始状态时增加了多少帕？

（3）加水450厘米3时，塑料块受到的浮力为多少牛？

4.（2014年慈溪初二科学竞赛）如图，在一底面积为SA=200cm2的圆柱体容器A中加入适量水，有一底面积为SB=100cm2高为h=20cm的实心圆柱体B，挂在原长为L0=10cm的弹簧下，把圆柱体B渐渐放入容器A中，当其下底面离水面距离为h1=8cm时，弹簧长L1=14cm，如图所示。现在把容器A提高5cm，结果弹簧长度变成L2=13cm。（弹簧形变在弹性限度内，g取10牛/千克）。

（1）容器A提高后，其底面受水的压力增加了多少？

（2）圆柱体B的密度是多少？

四、关注延伸

5.如图所示，将弹簧测力计上端固定，下端挂一正方体合金块A，放入底面积为300cm2装有水的圆筒形容器中，开始时将合金块A恰好浸没在水中，容器侧面的底部有一由阀门B控制的出水口。实验时，打开阀门B缓慢放水，放到金属块A刚好全部露出水面时，立即关闭阀门B，在此过程中金属块始终不与容器底部接触，读出弹簧测力计示数的最小值和最大值分别为22N和32N。若弹簧测力计每1N刻度的间隔均为1cm，其量程大于35N，g取10N/kg，则在弹簧测力计示数由22N变至32N的过程中，从阀门B排出水的质量为______kg。

6.如图所示，用质量不计、长度为10cm的弹簧将正方体物块下表面与底面积为150cm2的圆柱形容器底部相连，正方体物块竖直立于圆柱形容器内，且不与容器壁接触，弹簧的长度缩短为2cm；现向容器内部倒入水，当物块有1/5的体积露出水面时，弹簧的长度又恢复到原长；现继续向容器内倒入0.2kg的水后（水不溢出），容器底部所受水的压强为??Pa。已知：弹簧的长度每改变1cm时，所受力的变化量为1N，取g=10N/kg。

7.（2015年慈溪市拔尖生考试）如图甲所示，盛水容器询问连接一竖直弹簧，弹簧上端连接立方体木块A，木块刚好完全浸没在水中，现打开容器侧面的阀门B，使水缓慢流出，直至木块A完全离开水面。记录得到弹簧弹力大小F与木块顶部露出水面的高度h的关系如图乙所示。已知水的密度

ρ水＝1g/cm3。下列正确的是（）

A.h1:h2=1:3

B.h1:h2=2:5

C.木块的密度等于1/3ρ水

D.木块的密度等于2/3ρ水

巩固练习

1.底面积为100cm2的烧杯中装有适量水。当金属块浸没在水中静止时，如图甲所示，弹簧测力计的示数F1＝3.4N，水对杯底的压强为p1；当金属块总体积的1/4露出水面静止时，如图乙所示，弹簧测力计的示数为F2，水对杯底的压强为p2；若p1、p2之差为50Pa，g取10N/kg，则（）

A.金属块的体积V金是2×10-3m3B.弹簧测力计的示数F2是5.4N

C.金属块的密度是2.7×103kg/m3D.金属块受到的重力是6.8N

2.如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上方连有正方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口。此时木块A刚好完全浸没在水中，接着打开阀门B，缓慢放