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阿基米德原理应用举例本文通过举例分析,谈谈阿基米德原理的应用,旨在帮助同学们正确掌握分析问题的思路和方法。一、计算物体所受浮力的大小例1. 有一个物体,质量为,体积为。求物体放在水中静止时所受到的浮力大小。解析:物体的重力要求物体所受水的浮力,需要判明物体在水中处于何种状态,因此可先求出物体完全浸没在水中受到的浮力,再与物体的重力比较来确定物体的沉浮状态。物体完全浸入水中所受浮力因,故物体上浮,静止后漂浮在水面。物体受到的浮力二、判断物体是空心还是实心的例2. 一个铝块重,如果把它挂在弹簧测力计上,铝块全部没入水中时,弹簧测力计的读数是,则这个铝块实心还是空心的?(铝块的密度是)解析:假设铝块是实心的,则体积实心铝块在水中受到的浮力铝块实际在水中受到的浮力为 因,故铝块是空心的。三、计算物质的密度例3. 为了测量一石块和某液体的密度,将石块挂在弹簧测力计下,示数为,将石块浸没在水中,弹簧测力计示数是,石块浸没在某液体中,示数为。求:(1)石块的密度;(2)液体的密度。解析:(1)依题设可知,石块的重力为,则石块的质量石块浸没在水中受到的浮力石块的体积 所以石块的密度 (2)石块浸没在液体中受到的浮力液体的密度 四、判断液面的升降例4. 漂浮在杯中液面上的冰块熔化后,杯中液面的高度如何变化?设冰块熔化后,杯中无液体溢出。解析:由于冰块漂浮在液面上,根据二力平衡知识可知,冰块所受浮力等于其重力。设冰和液体的密度分别为和,冰的体积为,冰排开液体的体积为,则有冰熔化后,质量不变,设冰熔化成水的体积为,水的密度为,则有由以上二式解得:若,则,冰熔化后液面高度不变;若,则,冰熔化后液面高度下降;若,则,冰熔化后液面高度上升。五、求物体的空心部分的体积例5. 质量为的空心铁球悬浮在水中,求这个铁球空心部分的体积。(铁的密度)解析:由于空心铁球悬浮在水中,所以铁球受到浮力与重力相等,即空心铁球排开水的体积为 实心铁球的体积为 空心铁球的空心部分的体积六、计算物体中各成分的含量例6. 有一顶王冠质量是,完全浸没在水中,用弹簧测力计称重,已知金的密度为,银的密度为,这个王冠的含金量是多少?解析:王冠的重力王冠浸没在水中受到的浮力由阿基米德原理,王冠浸入水中所排开水的体积(也即王冠的体积)王冠的密度为,说明这顶王冠不是纯金做
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