巧用整体法 妙解浮力题,本文主要内容关键词为:浮力论文,巧用论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
在浮力问题中,如果所研究的对象有两个或两个以上,用整体法分析往往能独辟蹊径。
例1 水槽中装有水,一个装有盐水的烧杯漂浮在水面上,若将烧杯中的盐水倒入水槽中,烧杯仍漂浮,则水槽中液面高度将如何变化?
图1
分析 如图1所示,首先将烧杯和盐水看做一个整体,设其总重为,由二力平衡知识可知整体受到的浮力为
故液面下降。
例2 如图2所示,某一实心合金球悬浮于水和水银的分界面处,已知合金球浸没在水中的体积与浸没在水银中的体积之比为2:5,求这种合金的密度。
图2
分析 因,容器中水和水银是自然分层的。可将合金球排开的水和水银视为一个整体,设想两者充分混合且均匀分布,设其密度为。由于合金球悬浮于分界面处,所以
例3 如图3所示,木块A漂浮在容器中的水面上,它的上面放有一铁块B,此时木块A排开水的体积为。若将铁块B从木块A上取下,放入水中静止时,A和B排开水的总体积为。已知,则容器对铁块B的支持力为()
(A)10N (B)20N (C)30N (D)40N
图3
分析 视A、B为一整体,开始时整体漂浮,则有
当把B取下放入水中时,B将沉入容器底,此时仍将A和B看作一个整体,如图4所示。此时整体受到三个力作用:总重力向下、总浮力向上、容器对整体的支持力向上。因整体处于静止状态,由力的平衡知
故选(B)。
图4
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