试题

题目:
青果学院(2013·道外区三模)把一块表面很干净的10cm×10cm厚玻璃板挂在弹簧测力计的下面,其示数为2.5N;手持弹簧测力计的拉环,使玻璃板全部浸入水中某一深度,其示数为1.5N;再慢慢提起弹簧测力计,当玻璃板即将离开水面时,弹簧测力计的示数如图甲所示;玻璃板完全脱离水面后,弹簧测力计示数回到2.5N.试回答下列问题:
(1)玻璃板浸没在水中时受到的浮力是
1
1
N,玻璃板的密度为
2.5×103kg/m3
2.5×103kg/m3

(2)小明发现,玻璃板即将离开水面时,弹簧测力计的示数比玻璃板的重力大
0.7
0.7
N,这说明此时玻璃板还受到方向向下的力.
(3)关于这个力的来历,小明开展了探究.一开始小明猜想所受的是大气压力,但他很快否定了自己的想法,原因是玻璃板上表面所受的大气压力约为
1013
1013
N,但上、下表面受到的大气压力平衡.
(4)小明仔细观察了玻璃板即将离开水面时,玻璃板与水面的接触情况如图乙所示,由此他想到这个力可能是
分子间相互作用的引力
分子间相互作用的引力

答案
1

2.5×103kg/m3

0.7

1013

分子间相互作用的引力

解:(1)玻璃板浸没入水中时受到的浮力F=G-F=2.5N-1.5N=1N.
玻璃板的质量m=
G
g
=
2.5N
10N/kg
=0.25kg.
∵FgV
∴玻璃板的体积V=V=
F
ρg
=
1N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=10-4m3
玻璃板的密度ρ=
m
V
=
0.25kg
10-4m3
=2.5×103kg/m3
(2)玻璃板即将离开水面时,由弹簧秤可以读出示数为:3.2N,故比物体重大3.2N-2.5N=0.7N,方向向下与拉力方向相反.
(3)璃板上表面所受的大气压力:由p=
F
S
可得,F=ps=1.013×105N/m2×100×10-4m2=1013N.
(4)水与玻璃接触,分子之间产生了相互作用的引力.
故答案为:(1)1N;2.5×103kg/m3
(2)0.7;
(3)1013;
(4)分子间相互作用的引力.
考点梳理
浮力大小的计算;密度的计算;分子间的作用力.
(1)测出物体在空气中的重力,再测出其浸没入水中的拉力,则二者之差就是它受到的浮力.根据阿基米德原理,浮力等于它排开的液体受到的重力,因此,可求出这些液体的体积,也就是此题中玻璃板的体积,这样就可以根据密度的公式求密度了.
(2)玻璃板即将离开水面时,可以读出弹簧秤的示数3.2N,方向应向下,因向上的力只有拉力和浮力.
(3)求大气压力可以利用F=ps计算.
(4)水与玻璃接触,产生分子之间相互作用的引力.
本题把如何求浮力和对物体进行受力分析、大气压强的知识联系在一起,难度大,做题时要逐步完成,逐一分析.注意单位换算:1m2=104cm2
密度及其应用;浮力.
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