题目
把重8 N,体积为 1.0×10−3m3 的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态和所受浮力是( ) A.漂浮, F浮 =10 N B.悬浮, F浮 =8 N C.漂浮, F浮 =8 N D.沉在水底, F浮 =10 N
把重8 N,体积为 1.0×10−3m3 的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态和所受浮力是( )
- A.漂浮, F浮 =10 N
- B.悬浮, F浮 =8 N
- C.漂浮, F浮 =8 N
- D.沉在水底, F浮 =10 N
题目解答
答案
解:当物体浸没在水中时,V排=V=1.0×10-3m3,物体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1.0×10-3m3=9.8N,F浮>G,所以物体上浮,静止时,物体漂浮在水面上;由物体漂浮在液面的条件可知,物体漂浮时,F浮'=G=8N,故选C.
故答案为:c本题主要考查了阿基米德原理和物体的浮沉条件;要知道物体受到的浮力大于重力,物体上浮;物体漂浮在液面上,物体受到的浮力等于重力.
解析
步骤 1:计算物体完全浸没时的浮力
物体完全浸没在水中时,其排开水的体积等于物体的体积。根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于它排开的水的重量。因此,浮力 \(F_{浮}\) 可以通过公式 \(F_{浮} = \rho_{水} g V_{排}\) 计算,其中 \(\rho_{水}\) 是水的密度,\(g\) 是重力加速度,\(V_{排}\) 是物体的体积。
步骤 2:比较浮力和重力
将计算出的浮力与物体的重力进行比较。如果浮力大于重力,物体将上浮;如果浮力等于重力,物体将悬浮;如果浮力小于重力,物体将下沉。
步骤 3:确定物体的状态
根据浮力和重力的比较结果,确定物体在水中的状态。如果物体上浮,最终将漂浮在水面上,此时浮力等于重力。
物体完全浸没在水中时,其排开水的体积等于物体的体积。根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于它排开的水的重量。因此,浮力 \(F_{浮}\) 可以通过公式 \(F_{浮} = \rho_{水} g V_{排}\) 计算,其中 \(\rho_{水}\) 是水的密度,\(g\) 是重力加速度,\(V_{排}\) 是物体的体积。
步骤 2:比较浮力和重力
将计算出的浮力与物体的重力进行比较。如果浮力大于重力,物体将上浮;如果浮力等于重力,物体将悬浮;如果浮力小于重力,物体将下沉。
步骤 3:确定物体的状态
根据浮力和重力的比较结果,确定物体在水中的状态。如果物体上浮,最终将漂浮在水面上,此时浮力等于重力。