柱状容器内放入一个体积大小为200厘米3的柱状物体,现不断向容器内注入水,并记录水的总体积V和所对应的水的深度h,如下表所示,则下列判断中正确的是?V(厘米3)601

发布时间:2020-07-29 05:35:49

柱状容器内放入一个体积大小为200厘米3的柱状物体,现不断向容器内注入水,并记录水的总体积V和所对应的水的深度h,如下表所示,则下列判断中正确的是?
V(厘米3)60120180240300360h(厘米)51015192225A.物体的底面积S1为8厘米2B.容器的底面积S2为12厘米2C.物体的密度为0.7×103千克/米3D.物体所受到的最大浮力为1.4牛

网友回答

ACD
解析分析:(1)观察表中数据可知,h从5-10cm,可求水的体积变化△V=(S2-S1)△h=60cm3;h从22-25cm,水的体积变化△V′=S2(h6-h5)=60cm3,据此求出S2和S1的大小;(2)知道柱状物体的体积,可求柱状物体的高,分析表中数据,如果柱状物体的密度大于或等于水的密度,在加水过程中柱状物体将静止在容器底不会上浮,容器内水的体积变化应该与h的变化成正比,由表中数据可知器内水的体积变化应该与h的变化不成正比,所以柱状物体的密度小于水的密度;因此随着水的增多,柱状物体将漂浮在水面上,设柱状物体浸入的深度为H浸,当h6=25cm时,知道水的体积,可求柱状物体浸入的深度,进而求出此时排开水的体积,根据漂浮体积和阿基米德原理求出物体的密度;(3)根据阿基米德原理求此时受到的浮力(最大).

解答:(1)由表中数据可知,h从5-10cm,水的体积变化:△V=(S2-S1)(10cm-5cm)=60cm3,----------①h从22-25cm,水的体积变化:△V′=S2(h6-h5)=60cm3,即:S2(25cm-22cm)=60cm3,解得:S2=20cm2,代入①得:S1=8cm2,故A正确、B错;(2)柱状物体的体积:V物=S1H,柱状物体的高:H===25cm;如果柱状物体的密度大于或等于水的密度,在加水过程中柱状物体将静止在容器底不会上浮,容器内水的体积变化应该与h的变化成正比,由表中数据可知器内水的体积变化应该与h的变化不成正比,所以柱状物体的密度小于水的密度;因此随着水的增多,柱状物体将漂浮在水面上,设柱状物体浸入的深度为H浸,当h6=25cm时,水的体积:S2h6-S1H浸=360cm3,即:20cm2×25cm-8cm2×H浸=360cm3,解得:H浸=17.5cm,此时排开水的体积:V排=S1H浸=8cm2×17.5cm=140cm3,∵柱状物体漂浮,∴ρ水V排g=ρ物Vg,即:1×103kg/m3×140cm3×g=ρ物×200cm3×g,解得:ρ物=0.7×103kg/m3,故C正确;(3)此时受到的浮力最大:F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×140×10-6m3×10N/kg=1.4N,故D正确.故选ACD.

点评:本题为选择题,实质是乙复杂的力学计算题,考查了学生对密度公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,根据表中数据确定最后柱状物体的状态是本题的关键.
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