中考解析



例1、在一个装满水的溢水杯中,轻轻放入一个实心小球后,溢出了100g水,则下列判断正确的是(水的密度为1.0g/cm3)(  )

  A、小球的体积肯定不会大于100cm3

  B、小球的体积肯定等于100cm3

  C、如果小球的体积大于100cm3,它的质量一定等于100g

  D、如果小球的体积大于100cm3,它的质量一定大于100g

分析:

  容器装满水,轻轻放入一小球后,有三种情况:漂浮,F=G=G;m=m=100g,V>100cm3

  悬浮:F=G=G;m=m=100g,V=100cm3

  下沉:F=G<G;m=100g<m,V=100cm3;从中可以得出答案:m≥100g

解:

  V=V=m=100g/(1g/cm3)=100cm3

  轻轻放入小球后,有三种情况:

  (1)漂浮:∵F=G=G;m=m=100g,V>100cm3

  (2)悬浮:∵F=G=G;m=m=100g,V=100cm3

  (3)下沉:∵F=G<G;m=100g<m,V=100cm3

  可见:m≥100g,A错;若小球质量大于100g,G>G=F,将下沉,V=100cm3

  故A、B、D错误;C正确;

  故选C.

点评:

  分析时要考虑三种情况:漂浮、下沉、悬浮,再利用浮沉条件:F>G,物体上浮(最后漂浮F′=G),F<G,物体下沉,F=G,物体悬浮.

 

例2、用一个玻璃瓶装上写有你心愿的纸片,然后盖上盖子并密封,投入江中,就能漂浮在水面上,成为“漂流瓶”.如果漂流瓶从长江漂入大海,漂流瓶所受到的浮力及它露出水面的体积变化情况是(海水密度大于河水密度)(  )

  A、浮力变大,露出水面体积不变

  B、浮力不变,露出水面体积变大

  C、浮力不变,露出水面体积变小

  D、浮力变小,露出水面体积变大

分析:

  漂流瓶在江水和海水中都漂浮,受浮力等于漂流瓶重,可以得出漂流瓶受浮力大小关系;

  因为漂流瓶受浮力相等,知道海水大于江水的密度,利用阿基米德原理(F浮=G排=m排g=ρ液V排g)分析排开水的体积关系,从而得出露出水面体积关系.

解:

  ∵漂流瓶在海水和江水中都漂浮,

  ∴F=G,

  ∴漂流瓶从长江漂入大海所受到的浮力不变;

  又∵F=GVg,ρ海水>ρ江水

  ∴排开海水的体积比排开江水的体积小,

  ∴漂流瓶从长江漂入大海排开水的体积将变小,

  ∵V=V+V

  ∴漂流瓶从长江漂入大海露出水面的体积将变大.

  故选B.

点评:

  本题将漂浮条件(F=G)和阿基米德原理(F=G=mg=ρVg)综合应用,技巧性强,要灵活运用.与此类似的题目:将密度计放入不同的液体中、轮船在江水和海水中等.

 

例3、如图所示是中国海军装备的第一代舰载反潜直升机,最大起飞质量达13t,着水后可以在水上漂浮8h.直升机可将声呐探头吊放在100m深的海面下,声呐发出的超声波即可探测到隐藏在深海中潜艇的方位、距离(已知ρ海水=1.03×103kg/m3,声音在海水中传播的速度为1500m/s,g取10N/kg).问:

  (1)海水对声呐探头的压强是多少?

  (2)直升机漂浮时受到的浮力是多大?

  (3)若声呐探头发出声波4s后接收到潜艇反射回来的信号,则潜艇离探头有多远?

  (4)若要加强潜艇的“隐身”性能,请你写出一种合理的措施.

分析:

  (1)知道声呐探头所处的深度,利用液体压强公式求受到水的压强;

  (2)知道直升机的质量,利用重力公式求直升机重,再根据漂浮条件求直升机受到的浮力;

  (3)求出声波单趟用的时间,利用速度公式求潜艇离探头有多远;

  (4)要加强潜艇的“隐身”性能,就是尽量减弱潜艇表面对声波的反射能力,据此分析回答.

解:

  (1)p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×100m=1.03×106Pa;

  (2)∵直升机漂浮,

  ∴F=G=mg=13×103kg×10N/kg=1.3×105N;

  (3)声波从探头到潜艇的时间:

  t=1/2×4s=2s,

  s=vt=1500m/s×2s=3000m;

  (4)要加强潜艇的“隐身”性能,就是减弱潜艇表面的反射能力,可以在潜艇表面涂上一层能吸收声波的材料.

答:

  (1)海水对声呐探头的压强是1.03×106Pa;

  (2)直升机漂浮时受到的浮力是1.3×105N;

  (3)潜艇离探头有3000m;

  (4)在潜艇表面涂上一层能吸收声波的材料.

点评:

  本题综合考查了学生对液体压强公式、速度公式、物体的漂浮条件的掌握和运用,涉及到利用回声测距、加强潜艇“隐身”性能的方法,知识点多、综合性强,属于难题! 

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