来源:网络资源 2022-11-12 12:59:04
浮力恐怕是初中物理中最重要的部分之一了,既是重点又是难点,我们今天要秒答的就是一道浮力计算选择题,例题稍有难度,意在考查学生对阿基米德原理的理解是否透彻,公式推导能力是否过关,以及审题是否仔细。本文最后你会发现,一旦吃透了阿基米德原理,难题也能秒变口答题!题目如下:
[常规思路解析]
1. 冷静、仔细审题,遇题莫慌很关键!这题乍一看有些复杂,仔细分析下来,题干给了我们四个状态:初始状态:A、B漂浮;状态二:断开绳子,A漂浮,B沉底;状态三:只有A漂浮,B拿走;状态四:A、B都拿走。四个状态,给了我们3个h。
2. 看问题,看选项。由选项可知,A与B的密度比只与三个h有关。换句话说,与液体密度、容器内部底面积等无关。
3. 看到这题首先能想到的就是阿基米德原理吧?我们分别设两物体的密度,根据阿基米德原理列等式即可。关键在于,等式怎么列?有哪几个平衡条件?这几个h又是怎么来的?
4. h2和h3比较简单:由h2可以列出B的体积与h2的关系式;由h3可以列出h3与A的重力的关系式。接下来问题来了:h1是怎么来的?这也是解决本题的关键。
5. 考虑h1。h1的产生是因为A、B所受的浮力发生了变化。在初始状态时,总的浮力即排水量的重力等于A和B的重力之和,而在状态二时,总的排水量的重力等于A的重力加上B同体积的水的重力。这里可以这么理解:初始状态,由于A和B连在一起,B导致的排水量的重力等于它自身的重力;而在状态二,B的排水量就等于他自身的体积。据此可以列出h1与B的密度的关系式。
6. 到这里基本差不多了,但是你推导一下就会发现,按照前面的分析列出算式,最后貌似解不出来,两个物体的体积消不掉是吗?哈,看题干!!题干里说了,A和B的体积相同有木有?
[解答]
没错了,根据个几平衡条件,利用阿基米德原理列等式推导求解。But... ...当你看到这个结果的的时候,有没有意识到一点什么呢?哈,且看本题的秒答解法。
[秒答解析]
前面的解题思路,我们是按照题干给的操作步骤的每个状态列式。现在我们从总体上来看一下。
1. h3不用说,因为木块A拿走了,液面就下降h3,说明容器内高为h3的液体的体积就是木块漂浮时排开的液体体积,根据阿基米德定理,这个体积的液体重量就等于A的重量。
2. 那么,从初始状态到金属块B拿走(把前两步合并成一步),液面下降了h1+h2,这个体积的液体的重量其实就等于B的重量。
3. 因此,A、B物体的重量比就等于h3/(h1+h2)。已知他们体积相同,故密度之比等于重量之比。
提示1:如果秒答第二步还不是太明白的话呢,可以这样理解一下:当金属块拿走之后排开水的重量与最开始相比,相差了一个金属块B的重量。
提示2:A与B的体积相等是最后解得答案的关键条件,一定仔细审题,不要漏掉这个条件。
提示3:吃透阿基米德原理,是解决本题和秒答本题的基础。童鞋们一定要多加练习,多学多练,才能做到熟能生巧。
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