黄皮树了哥:一道初三物理题求解

来源:百度文库 编辑:杭州交通信息网 时间:2024/05/02 16:08:30
一实心小球分别放入足量的水和煤油中,静止时所受浮力分别是0.9N、0.8N,煤油的密度是0.8×10 3kg/m3,求小球的密度是多少?

解:
此题比较简单,但可帮助训练全面思考能力。

“∵浮力不同,
∴浮力小的为全部体积没入液体中。”(●)

以上简单的判断在这里可以,但并不完全正确——如果都浸没在液体中呢?浮力也可能一大一小——必须逐一用数字和原理说明。
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思考任意一个物体在A、B两种液体中所处状态的可能性:

共有9种:
①A漂,B漂 ④A悬,B漂 ⑦A沉,B漂
②A漂,B悬 ⑤A悬,B悬 ⑧A沉,B悬
③A漂,B沉 ⑥A悬,B沉 ⑨A沉,B沉

但是,
(1)具体到这道题,一实心小球分别放入足量的水和煤油中,因为ρ水>ρ油,只有:
5种可能:。
①水漂,油漂 ⑥水悬,油沉
②水漂,油悬 ⑨水沉,油沉
③水漂,油沉

(2)考虑到如果都漂浮、(都悬浮,已经排出)、一漂浮一悬浮三种情况时,有:F浮水=F浮油=G球,但这里F浮水∶F浮油=9∶8。这样又排除①②两种可能。

(3)最后,如果⑥水悬,油沉;⑨水沉,油沉——即V排=V球,则F浮水∶F浮油=ρ水•g•V排∶ρ油•g•V排=10∶8≠9∶8。这样,只剩下“③水漂,油沉”一种可能。

那么,
水中漂浮——F浮水=G球=ρ球•g•V球=0.9N……(★)

煤油中下沉——F浮油=ρ油•g•V球=0.8N……(◆)

由(◆),得V球= F浮油÷(ρ油•g)=0.8N÷(800kg/立方米×10N/kg)=0.0001立方米,代入(★),
得:ρ球= F浮水÷(g•V球)=0.9N÷(0.0001立方米×10N/kg)=900kg/立方米
答:略。

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是不是认为以上的排除太麻烦,只用(●)就够了?
来看看这道题,就会体会到全面思考的必要性:
(2001年北京市西城区中考题)

A、B两个实心球的质量相等,密度之比ρa∶ρb=1∶2。将它们分别放入足够多的酒精和水中,它们受到浮力。静止时,其浮力的比★不可能★的是(ρ酒=0.8克/立方厘米) ( ) (01西城)
A.1∶1 B.8∶5 C.2ρa∶ρ水 D.2ρ酒∶ρb

答案参见:http://zhidao.baidu.com/question/9434815.html

为0.9×10^3kg/m3
因为在水中浮力为0.9N,如果在煤油中也飘浮的话应为0.72N
所以为0.9×10^3kg/m3

因为所受浮力不等,故小的为全部体积:0.8N=0.8×10 ^3kg/m^3 * V;
V=10^-2 m^3;如果全部没入水中体积应为0.9/10/10^3=0.9*10^4m^3;
故小球重力=在水中浮力,即(希腊字母不能输入,密度设为a):
a*10^-2*g=0.9;
a=9kg/m^3