陕科大官网:求教一道初中物理浮力(2002北京东城中考)

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/05/13 14:41:26
小明用实验测量粗细均匀竹棍的横截面积。他用短细线在竹棍的下端系一小石块,然后将它们放到水中,竹棍竖直立在水中,水面距竹棍上端16.8厘米;再将系石块的竹棍放到煤油中,竹棍竖直立在煤油中,煤油的液面距竹棍上端9.8厘米,两次实验中石块都不跟容器底接触。已知竹棍长40厘米,质量是24克,石块的质量是18克,煤油的密度是水的密度的五分之四 。由上述所给条件求:
(1)细竹棍的横截面积。(2)石块的密度。

★请注意:“竹棍竖直立在水中,水面距竹棍上端16.8厘米”、“竹棍竖直立在煤油中,煤油的液面距竹棍上端9.8厘米”

与下面一道对比:小明用实验测量粗细均匀竹棍的横截面积。他用短细线在竹棍的下端系一小石块,然后将它们竖直立在水中,竹棍上端高出水面16.8cm;再将系石块的竹棍竖直立在煤油中,竹棍上端高出煤油液面9.8cm。两次实验中石块都不跟容器底接触。已知竹棍长40cm,质量是24g,石块的质量是18g,煤油的密度是水的密度的五分之四 。由上述所给条件求:(1)细竹棍的横截面积;(2)石块的密度。

★我需要的是上面那第一道题的解答★谢谢!现在分数有限,对好的答案我尽量追加。
非常感谢“众人拾彩”提供的网址。但是,从1995到2005年北京中考试题我大部分都有word版。
我问这道题是因为我认为东城区给的答案不完全正确(不全面)——也就是说,题目出得有缺陷。
想征求一下大家的看法。
………………
★刚挣了点分,原本打算都悬赏。但是已到提高次数的“上限”,但对于好的答案我会至少追加130分——抱着为了这道题倾囊而赠的信念!
拜托大家!
………………
sdmmj的回答更进一步了,但计算略有小误。谢谢!

“只会存在以上两种情况”也过于武断。答案的数虽然就是东城区的那个,但是过程需要排除几种不可能情况——不止一种。
………………
sdmmj的回答差不多了,真感谢你!我想再等等看,如果没有更好的了我就选你了!
………………
关于歧视精神的回答,我看不出sdmmj的错误。可能只是表述-理解差异的问题。你能否再说明白一点?我倒是认为sdmmj差不多了。
………………
前两天电脑有问题,没及时回复答案,请见谅!很感谢大家的回答!

我觉得whybdzd答案最严密、最有说服力——确实比我自己想的还更好。

但我想再多讨论讨论为好。请其它回答者帮帮看whybdzd有没有错误。

我的回答,见forwsr@126.com(密码:123456),请大家看看对不对。

楼主,这个邮箱以后就给你了。从你的回答来看,你应该不是不会这道题吧?

审题:液面距竹棍上端包括竹棍上端在液面下各液面上两种情况。
一、若两者均在液面上则解法如:
http://www.people.com.cn/GB/kejiao/230/8509/8511/20020709/772054.html
二、若竹棍上端在煤油液面下9.8厘米,则解法类似于上法。(把h2换成h即可)
解得:S=0.625平方厘米。石块密度为0.65克每立方厘米。(有这样的石块吗?)

只会存在以上两种情况。

三、还有一种就是竹棍上端在煤油液面下9.8厘米,竹棍上端在水面下16.8厘米,由于两次实验中石块都不跟容器底接触。那么,这就是在两种液体中都悬浮。那么水与煤油的密度必相等,这与题意矛盾。
这也算一种情况吗?楼主够严密的。佩服!

四、还会有竹棍上端在水面下16.8厘米,竹棍上端在煤油液面上9.8厘米。同一物体,在水中悬浮,在煤油中漂浮,能得到水的密度大于煤油的密度,也与题意矛盾。

那么只有这四种情况。对了吗?

楼上错了,若V水排>V煤油,所以3th情况成立。
即竹棍在水中漂浮,在煤油中悬浮
由阿基米德原理得细竹棍的横截面积0.625平方厘米
石块密度为0.65克每立方厘米.

其他解法相同

很有意思的题呀

解:设竹棍横截面积为X平方厘米,石头体积为Y立方厘米(g取9.8)(水密度为1g/立方厘米)
则根据题意得:
[Y+(40-16.8)*x]立方厘米*1g/立方厘米*9.8N/KG=42g*9.8N/KG

[Y+(40-9.8)*x]立方厘米*0.8g/立方厘米*9.8N/KG=42g*9.8N/KG

X=1.5
Y=7.2

所以石头密度为18g/7.2立方厘米=2.5g/平方厘米
答:竹棍横截面积为1.5平方厘米,石头密度为2.5g/平方厘米

(我做好才发现1楼的已经给出答案了,晕。空间wsr说答案不全面,但是我觉得没什么问题啊```“两次实验中石块都不跟容器底接触”说明都是漂浮,那么浮力就等于重力,所以这样算啊``)
(如果按照你的意思,那么两者都是悬浮,但是煤油密度不等于水的密度,所以一定是悬浮)
(我又有发现了!如果说竹棍在水中是漂浮,在煤油中是悬浮,那么按照我前面的算法则X=0.625,Y=27.5。不知道这样符合不符合,楼主也这样想的吗?但是这样的话石头密度小于1,你也许会说石头是空心的,但是这样石头就会漂浮了,前面的计算都错了。。好象越扯越远了,呵呵)

审题:液面距竹棍上端包括竹棍上端在液面下各液面上两种情况。
一、若两者均在液面上则解法如:
http://www.people.com.cn/GB/kejiao/230/8509/8511/20020709/772054.html
二、若竹棍上端在煤油液面下9.8厘米,则解法类似于上法。(把h2换成h即可)
解得:S=0.625平方厘米。石块密度为0.65克每立方厘米。(有这样的石块吗?)

只会存在以上两种情况。

三、还有一种就是竹棍上端在煤油液面下9.8厘米,竹棍上端在水面下16.8厘米,由于两次实验中石块都不跟容器底接触。那么,这就是在两种液体中都悬浮。那么水与煤油的密度必相等,这与题意矛盾。
这也算一种情况吗?楼主够严密的。佩服!

四、还会有竹棍上端在水面下16.8厘米,竹棍上端在煤油液面上9.8厘米。同一物体,在水中悬浮,在煤油中漂浮,能得到水的密度大于煤油的密度,也与题意矛盾。

解:设竹棍横截面积为X平方厘米,石头体积为Y立方厘米(g取9.8)(水密度为1g/立方厘米)
则根据题意得:
[Y+(40-16.8)*x]立方厘米*1g/立方厘米*9.8N/KG=42g*9.8N/KG

[Y+(40-9.8)*x]立方厘米*0.8g/立方厘米*9.8N/KG=42g*9.8N/KG

X=1.5
Y=7.2

所以石头密度为18g/7.2立方厘米=2.5g/平方厘米
答:竹棍横截面积为1.5平方厘米,石头密度为2.5g/平方厘米

(我做好才发现1楼的已经给出答案了,晕。空间wsr说答案不全面,但是我觉得没什么问题啊```“两次实验中石块都不跟容器底接触”说明都是漂浮,那么浮力就等于重力,所以这样算啊``)
(如果按照你的意思,那么两者都是悬浮,但是煤油密度不等于水的密度,所以一定是悬浮)
(我又有发现了!如果说竹棍在水中是漂浮,在煤油中是悬浮,那么按照我前面的算法则X=0.625,Y=27.5。不知道这样符合不符合,楼主也这样想的吗?但是这样的话石头密度小于1,你也许会说石头是空心的,但是这样石头就会漂浮了,前面的计算都错了。。好象越扯越远了,呵呵)