一个倒梯形容器(上大下小),装了适量水.容器底部有一个密度小于水的小球,用细线系在容器底部,使之在水面下.将整个容器放在一电子秤上,如果线突然断裂,小球上浮,那么秤的示数在这过程中有何变化?
答案是变小,老师说是V排减小,水位上涨,容器侧壁承担了更多水的重力.可这少了的力到哪去了?请高人给我详细的解答,好就再加分哈!
我就是一初三的学生,用沪粤版教材,520人年级第三.各位想怎么说就怎么说,别担心我看不看得懂~~~(高深点没问题,我预习过高中理科了)
浮力竞赛题
答案:6 悬赏:70 手机版
解决时间 2021-01-24 20:46
- 提问者网友:温柔港
- 2021-01-24 07:00
最佳答案
- 五星知识达人网友:山河有幸埋战骨
- 2021-01-24 08:29
答案是变小,这没问题。
这道题我上高三时想出两种考虑方法,楼上那位“猪猪飞啊飞”朋友说得完全正确,也是正统方法。
还有一种是,既然先是密度小于水的小球在容器的底部,后来小球加速升到水面,即密度小的小球位置升高,那么可以理解为系统的重心(容器和小球组成系统)先是在高处,随着小球的升高而下降。系统虽然上下位置没变,但是重心下降了,而且是加速下降。那么等效为系统处于失重状态,即电子秤对系统的支持力小于重力,秤的示数当然就变小了。
这道题我上高三时想出两种考虑方法,楼上那位“猪猪飞啊飞”朋友说得完全正确,也是正统方法。
还有一种是,既然先是密度小于水的小球在容器的底部,后来小球加速升到水面,即密度小的小球位置升高,那么可以理解为系统的重心(容器和小球组成系统)先是在高处,随着小球的升高而下降。系统虽然上下位置没变,但是重心下降了,而且是加速下降。那么等效为系统处于失重状态,即电子秤对系统的支持力小于重力,秤的示数当然就变小了。
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- 1楼网友:往事埋风中
- 2021-01-24 12:20
变小!!!!!!!!!!
楼上的解释不但大都是错的,而且想法太繁琐。
这道题不难,但很高级,它考察的是一些物理思想,比如等效法,整体法。
首先小球既然上浮,他的密度必然小于水。那么你可以将此情形等效为一个小塑料球在加速上升,一个小水球(当然是跟小球等大的那团水)在加速下降。这样,对整体而言,系统所受合外力应该是:
F=(M水-M球)*a,a为2者加速度。这是什么意思呢?就是这个整体有一部分失重了吧,失重的部分当然不压秤,明白?
所以读数变小。
你老师胡扯不要迷信他,这跟容器形状没关系,图上画成什么是什么。现在的老师刚毕业的多了,混饭混了几十年的也多了。记得高三那年我们学校规定让物理老师跟学生们一起参加月考,考出来的成绩:我们4个拿了全国竞赛一等奖的全在140左右,而培训我们的物理老师90分,其他老师50多60多分。我算知道理科老师的本质了。老师就是记答案,解题过程前推后顶中间略。。。所谓“凑过程法”。
ps:看懂不给分的死妈拉!
- 2楼网友:平生事
- 2021-01-24 12:13
小球没出水面之前,称的示数不变;小球出水面时,示数变小;小球稳定后示数复原。
小球上浮,是势能向动能的转化,内能不变,所以称的示数不变;小球出水面时,由于惯性,小球会跃出水面,导致称的示数变小;小球落入水面,由于冲击作用,称的示数会变大;小球在水面上下震动,称的示数也会随着波动,直到平衡。
容器、水、小球三者构成一个系统,三者的重力都要通过容器底部传到电子秤,水位的变化可以间接地反映系统重力的变化,小球上浮的过程,水位是不变的,小球浮出水面,水位会下降,但小球的位置升高了,水的势能转化成了小球的势能,对系统的重量没有影响,只是小球在水面的上下震动会引起系统的重力发生波动,重力波动的平均值等于系统的重力。
- 3楼网友:舊物识亽
- 2021-01-24 10:58
解: (1)由于苹果处于漂浮状态,所以g苹果=f浮=0.2kg*10n/kg=2n (2)由于受到浮力2n,所以 v排*p水*g=f浮 解得 v排=200cm立方 (3)由于v排=200cm立方 所以取出苹果相当于减少200cm立方的水,液面降低的高度为 200cm立方/100cm平方=1cm 根据 p=h*p*g p=100帕,即容器底受到的压强降低了100帕 就是这些了,希望对你有用,还没懂可以联系我。
- 4楼网友:迟山
- 2021-01-24 10:20
我们考虑一下容器的受力,
线断之前:
受到一水的重里g,自身重力G,受到电子称的支持力N1,受到小球的拉力f=f浮力-g小球,因此,电子称的支持力
N1=G+g-f=G+g-f浮力+g小球。
线断之后:
受到g,G,N2(支持力),g小球,于是,
N2=g+G+g小球,
N2=N1+f浮力>N1
而电子称的支持力与容器对电子称的压力相等,故压力也变大,示数变大。
少的力是小球排水的浮力,你老师解释,不能说完全错,但也是不太对的
附,断开瞬间是有二楼所说现象,不过可不考虑
再附,你不要去管水位,只考虑容器的受力就可以了,水位对重量没有影响,就想你拿两个杯子,一个很高很小,另一个很大很矮,重量一样,装一升水,他们的质量是一样的
看了后面朋友的解答,确实是他的对,我 只考虑了最初和最终的状态,而没有靠虑中间的过程如何的变化。在升到水面上之后,如我所写。上升过程中系统有一个象上的加速度,象那位问候你妈妈的大大所写
- 5楼网友:枭雄戏美人
- 2021-01-24 09:19
答案因该是先变大再变小
当小球没有浮出水面,绳子刚断的时候,由于要满足瞬时动量守恒,容器将出现一个向下的速度,要使这个速度变为0,秤将受到一个向下的反作用力.
当小球刚浮出水面时,V排减小,也就是容器里水深变小,P=pGV,随意压强变小,故而压力变小.
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