AP物理2:阿基米德原理

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例子问题

问题1:阿基米德原理

下列哪项是阿基米德原理的陈述?

可能的答案:

浮力是浸入物体质量的重量

浮力是被浸入水中的物体所排开的水的质量

浮力是被浸入水中的物体所排开的表面积的重量

浮力是被浸入水中的物体排开的水的体积的重量

正确答案:

浮力是被浸入水中的物体排开的水的体积的重量

解释

阿基米德原理说:当一个物体完全或部分浸入液体中时,液体对物体施加的向上的力等于物体排开的液体的重量。因此,浮力取决于液体的密度和浸入物体的体积,而与物体的质量或表面积无关。

问题2:阿基米德原理

球形密度的球形半径为.如果球被放置在水面上并释放出来,球有多少会浸入水中?

可能的答案:

正确答案:

解释

我们可以用阿基米德原理来解决这个问题,即物体上向上的浮力等于物体所排开的流体的重量。因此,如果一个物体是漂浮的,向上的浮力等于物体的重量。让我们从计算开始。已知物体的半径,告诉我们它是一个球面。因此,我们可以用球面体积的表达式:

现在乘以密度,我们得到:

这也是排开的水的质量。因此,我们可以计算出排水量:

问题3:阿基米德原理

如果一个对象的卷被淹没在水下,作用在物体上的合力是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

要回答这个问题,我们需要考虑一个淹没在水中的物体,然后用一个力图来看看有哪些力作用在它上面。

与这个问题相关的力是竖直方向的力,或者说作用于y方向的力。向下,我们有重力,也就是物体的重量。向上指的是浮力。

接下来,我们可以展开上面表达式中的每个变量。

请注意,物体被淹没的深度是无关的信息。

问题4:阿基米德原理

一个质量球轻轻放入底部为.在它下沉到底部之后,水又上升了.确定球的密度。

可能的答案:

这些

正确答案:

解释

被移动的体积等于球的体积。

问题5:阿基米德原理

如果冰的密度是这样的话,冰山有多少是沉在水下的呢水的密度是?

可能的答案:

如果不知道冰山的质量就无法确定。

正确答案:

解释

浸入水中的质量的体积是质量的体积与固体的密度与流体的密度成正比。

确定被淹没的冰的数量。

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