上海民办杨浦凯慧初级中学浮力单元练习
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上海民办杨浦凯慧初级中学浮力单元练习
一、选择题
1.如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块 A 、金属块 B 按不同的方式放入水中,待 A 、B 静止时,三个容器中木块 A 所受浮力和水对容器底部的压强相比较,正确的是( )
A .F 甲=F 乙=F 丙 p 甲=p 乙=p 丙
B .F 甲<F 乙<F 丙 p 甲=p 乙>p 丙
C .F 甲>F 乙>F 丙 p 甲=p 乙=p 丙
D .F 甲>F 乙>F 丙 p 甲=p 乙>p 丙
2.如图所示,在盛有水的圆柱形容器内,体积为100cm 3实心物块甲放在实心木块乙上,木块乙漂浮在水面上,木块受的浮力为F 1,水对容器底部的压强为p 1;现将甲取下并浸没水中,静止时,容器对甲的支持力为N ,木块静止时受的浮力为F 2,水对容器底部的压强为p 2,水面深度变化5cm 。
已知木块乙的质量为400g ,圆柱形容器的底面积为200cm 2(g 取10N/kg ),则下列说法中正确的是( )
A .p 1<p 2
B .容器对甲的支持力N 为2N
C .甲的密度为2.1×103kg/m 3
D .F 1与F 2的差值为11N
3.底面积为1002cm 的轻质平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上,现将体积为5003cm ,重为3N 的木块A 轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为8cm ,如图甲所示:若将一重为7N 的物体B 用细绳系于A 的下方,使其恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积;若将一物体C 也系于A 的下方,使其恰好浸没在水中,如图丙所示(水未溢出), C B 3V V ,下列说法错误的是
A .
B
C :21:17ρρ=
B .物体B 的密度331.410kg /m ⨯
C .图丙中容器对桌面的压力为23N
D .放入物体B 后水对容器底部的压强增加了700Pa
4.如图是a 、b 两种物质的质量与体积关系图,分别用a 、b 两种物质制成两个规则的体积相同的实心长方体甲和乙,并将甲乙两物块用细线捆在一起放入密度为0.83g cm 的溶液中,请问捆绑后的物体在溶液中( )
A .漂浮
B .悬浮
C .沉底
D .无法判断
5.将一小球放入盛满水的溢水杯中,当其静止后有36g 水溢出,再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,当其静止后有32g 酒精溢出,(ρ酒精=0.8⨯103kg/m 3,g 取
10N/kg )下列说法中( )
①小球在水中受到的浮力是0.36N
②小球在水中一定漂浮
③小球在酒精中一定下沉
④小球的密度为1.125⨯103kg/m 3
A .只有①正确
B .只有②③正确
C .只有①②③正确
D .①②③④都正确
6.相比于其他国家来说,我们在核潜艇方面的起步较晚,上世纪60年代开始第一代核潜艇的研制,1970的时候下水了第一艘091型攻击型核潜艇,1981年才下水了第一艘092型弹道导弹核潜艇!关于核潜艇在海中状态的有关分析,正确的是( )
A .漂浮时所受浮力大于重力
B .悬浮时,所受浮力等于重力
C .悬浮和漂浮时所受浮力相等
D .上浮过程中所受浮力保持不变
7.如图甲所示,均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s 的恒定速度下降,直至全部没入水中。
图乙是钢绳拉力F 随时间t 变化的图像。
若不计水的阻力,
g =10N/kg ,则下列说法正确的是( )
A.石料受到的重力为900N
B.石料的密度是1.8×103kg/m3
C.如果将该石料立在水平地面上,则它对地面的压强为2.8×104pa
D.石料沉底后水平池底对石料的支持力为500N
8.盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压强为500Pa;用细线拴一小球,将小球浸没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为600Pa;将细线剪断,小球沉到容器底部,如图丙所示,容器对桌面的压强为687.5Pa,已知:容器的底面积为100cm2,小球的密度为1.5g/cm3,g取10N/kg。
则下列判断正确的是()
A.小球所受浮力是6N
B.小球的体积是100cm3
C.小球对容器底部的压力是8.75N
D.液体的密度是0.8g/cm3
9.在水平桌面上,有两个相同圆柱形容器,内盛相等质量的盐水。
将同一鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时如图所示。
鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2,盐水对容器底部压强分别为p1和p2,则()
A.F1>F2 p1>p 2B.F1=F2 p1>p2
C.F1<F2 p1=p2D.F1=F2 p1=p2
10.如图所示,大烧杯中放入足量的水,放在水平桌面上,小烧杯(玻璃)漂浮在水面上,让小烧杯倾斜进水后沉入水底,关于这一情景,下列分析正确的是()
A.小烧杯漂浮时其侧壁不受水的压力
B.小烧杯漂浮时受到的浮力大于它的重力
C.小烧杯漂浮时大烧杯对桌面的压力比小烧杯沉入底部静止时大烧杯对桌面的压力大D.小烧杯浸没后大烧杯底部受到水的压强变小了
11.用质量相同的黄金制成大小不同的两个空心金球,放入质量相同的甲、乙两种不同液体中(两个水槽相同),静止时如图所示,不计球内空气的质量。
下列说法中正确的是()
A.小金球受到的浮力较大B.大金球受到的浮力较大
C.甲液体的密度较小D.甲、乙两液体对水槽底部的压强一样大12.水平台秤上放置一个装有适量水的薄壁烧杯,已知烧杯的重力为2N,底面积为2
1000cm的实心正方体200cm,此时台秤的示数为1.6kg。
现将一个质量为3kg、体积为3
A用细绳系着浸入烧杯的水中(水未溢出)如图所示,此时台秤示数变为2.4kg。
若从图示状态开始,将容器中的水缓慢抽出,当细绳刚好拉断时,立即停止抽水。
已知细绳承受的最大拉力为27N,不计细绳体积和质量,下列说法错误的是()
A.台秤示数变为2.4kg时,水的深度为11cm
B.绳断时,抽出水的体积为3
500cm
C.A再次静止后,水对烧杯底的压强为900Pa
D.A再次静止后,A对烧杯底的压强为2000Pa
二、填空题
13.如图所示,水平桌面上有两个质地均匀正方体 A 和 B,l A=2l B,密度分别为ρA 和ρB,静止时对桌面的压强相等,两个相同的容器 M、N 中分别装有等体积的同种液体,密度为
,将 A、B 分别放入容器 M、N 中,液体均未溢出,静止时液体对容器底部的压强分别液
为1p 和2
p ,A 、B 受到的浮力分别为 F A 和 F B 。
(1)若A
=ρρ液,则此时 p 1______p 2(选填>、=或<),若将两容器中的液体换成等体积、密度更小的同种液体,则 F A 与 F B 的比值______(选填不变、变大或变小);
(2)若两容器中的液体都是水,且 F A ∶F B =6∶1,则此时 B 在水中静止时处于______状态(选填漂浮、悬浮或沉底),ρA =______kg/m 3。
14.如图所示,水平面上有一个底面积为2200cm ,足够高的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为2kg 的水.现将一个质量分布均匀,体积为3500cm 的物体A (不吸水)放入容器
中,物体A 漂浮在水面上,物体A 浸入水中的体积为总体积的25
,再在物体A 的上方放一个物体B ,使A 恰好浸没于水中(B 未浸入水中),则物体B 的质量为______g ,物体A 刚好浸没时所受到的浮力为______N ,此时容器底部受到水的压强为______Pa 。
15.如图所示的容器,放置在水平桌面上,两侧容器口齐平,底部相互连通,容器高
22cm ,容器质量600g ,里面装有16cm 深的水,容器左侧底面积为2100cm ,容器右侧底面积为250cm .木块A 的重力为8N ,底面积为250cm ,高20cm ,木块A 中央固定一轻质弹簧.若用手拿着弹簧末端从木块A 的底面刚好与水面接触开始向下移动4cm ,此时木块所受浮力大小为______N .若用手拿着弹簧末端从木块A 的底面刚好与水面接触开始向下移动,直至弹簧末端的B 点向下移动了38cm ,则此时容器对桌面的压力为
_____N .(不计连接部分水的体积、弹簧的体积及质量,弹簧每变化2cm,所产生的弹力变化1N ,全过程均在弹簧弹性范围内).
16.在一足够高的容器底部固定一轻质弹簧,弹簧原长10cm,弹簧上方连有正方体木块A,木块 的边长为10cm,容器的底面积为200cm 2,如图,此时弹簧长度为6cm(已知弹簧的长度每改变 1cm, 所受力的变化量为1N),现向容器内注入某种液体,当木块A 有1/2的体积浸入液体中 时,弹簧恰好处于自然伸长状态,则木体A 的密度为________kg/m 3;在木块A 正上方再放置
一合金块B,静止时液面刚好浸没B.已知合金块B的体积为100cm3,高为4cm,则合金块B 的重力为________ N.
17.如图,边长为10cm的正方体木块漂浮在水面,静止时木块有1
2
露出水面,则ρ木
=______kg/m3,木块所受浮力F=______N。
用手将它缓慢压入水中,当木块刚好全部投入水中时,手对木块压力F1=______N。
18.质量相等的甲、乙两个实心球,它们的密度之比为3:1。
若将甲乙都放入水中,静止时它们受到的浮力之比为2:5,则甲、乙两球的体积之比是______;乙球静止时处于
______(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”);甲球的密度是______kg/m³。
19.如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0. lm的正方体物块
A,当容器中水的深度为20cm时,物块A有3/5的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态,物块A的密度为____________kg/m3;往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时,弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示,则此时水对容器底部的压强
____________Pa。
20.在容积为100mL的杯中先放入一个小球,再倒入32g的酒精或43g的水都恰能将杯装满。
倒入酒精时小球沉在杯底,倒入水时小球的状态是_____(选填"沉底”、“悬浮"或
“漂浮")。
小球的密度为______kg/m3(ρ酒精=0.8g/cm3) .
三、实验题
21.在综合实践活动中,小明利用图示装置来测量烧杯中液体的密度,已知物块的休积是50cm3,图1、2中物块均处于静止状态,弹簧测力计示数如图所示,g取10N/kg。
(1)图2中,物块受到的浮力为______N,烧杯中液体的密度为______g/cm3;
(2)小明对本实验原理进行了进一步分析,从而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之
间的函数关系,则符合此关系的应是图3中的图线______(选填“①”、“②”或
“③”);
(3)根据上述结论,对弹簧测力计刻度进行重新标度,将图2装置改装成一个密度秤,它的
零刻度应标在______N处,用它测量时,待测液体密度ρ液应不超过______g/cm3;该密度
秤的分度值为______g/cm3;
(4)用此密度秤测量时,若物块未完全浸没,则测得液体密度值将偏______。
22.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),先用弹簧测力计测出金属块
的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未
溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤A B C D E F 弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
(1)实验步骤A中弹簧测力计的示数为____ N;
(2)分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体______有关;分析比较实验步骤____可得
出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析实验步骤A、E、F可得出:浮力的大
小还与_________有关;
(3)金属块密度为____kg/m3; (水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(4)分析实验数据可知,F中液体密度为_______g/cm3。
23.小吴利用如图甲所示的器材“探究浮力的大小跟物体浸入液体的体积是否有关”。
(1)如图所示,小吴用弹簧测力计测出物块重,并把它慢慢放入烧杯内的水中。
(2)根据测力计的示数,小吴绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象。
小吴分析图象可知:
①图线 _____________ (选填"a”或“b”)是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象;
②如果物块完全浸没在水中后测力计的示数为0.7N,则F1=___________N、
F2=_______N、F3=____N.
③由图像可以得出结论:浮力的大小跟物体浸入液体的深度_________(选填“有关”或“无关”)。
(3)如果将水换成盐水再次进行实验(已知ρ盐水>ρ水),则F2’_______F2 (选填“大于”、“小于”或“等于” )。
24.在“探究浮力大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下猜想:
A.可能跟物体浸入液体的深度有关B.可能跟物体排开液体的体积有关
C.可能跟液体的密度有关D.可能跟物体的密度有关
为了验证上述猜想,李明做了如图所示实验,他在弹簧测力计下端挂一个物体A,顺次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一过程中:
(1)铁块从位置甲—乙—丙的过程中弹簧测力计的示数_____,说明铁块受到的浮力____;从位置丙丁的—过程中弹簧测力计的示数_____,说明铁块受到的浮力______。
(以上均选填“变大”、“变小”或“不变” )
(2)通过以上实验可以验证上述猜想______是正确的。
(选填上述猜想前的字母)
(3)通过实验______可以验证猜想A是错误的。
(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”或“戊” )
(4)通过乙、丙两次实验可以验证上述猜想____可能是正确的(选填上述猜想前的字母)。
(5)实验丙、丁测力计示数相同,______ (选填“能”或“不能”)删除实验丁,理由是___。
25.小明用如图1所示的装置探究“影响浮力大小的因素”(已知ρ水=1.0×103kg/m3,取
g=10N/kg)
(1)小明利用图1甲所示的实验装置,将圆柱体合金块慢慢浸入水中时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象(如图2①所示).实验过程中合金块所受浮力的变化情况是________________________;请在图2中画出F浮随h变化的关系图象.
(__________)
分析图象可知,浸没在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成____________.(2)将合金块分别浸没在水和某液体中(如图1乙、丙所示),比较图1甲、乙、丙可知:___________;
(3)合金块的密度为ρ合金____________g/cm3;
(4)若用此合金块制成一个空心合金球,当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时,空心部分的体积是____________cm3.
26.小明和小华各自做“验证阿基米德原理”实验,如图(a)所示为小明实验的示意图,图(b)所示为小华实验的部分示意图.
①在小明的实验示意图中,弹簧测力计的示数值分别为F1、F2和量筒中水面刻度值分别为V1、V2,若满足关系式_______时,则可以验证阿基米德原理.
②在小华的实验示意图中,使用了溢水杯和小烧杯,如果小华接着使用电子天平成功完成实验,天平应测量_____中水的质量m水(选填“溢水杯”或“小烧杯”),若此时图中两弹簧测力计的示数差值△F跟m水满足关系_____时,则可以验证阿基米德原理.
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一、选择题
1.D
解析:D
【详解】
由图示知,在甲容器中,木块A和金属块B叠放后,漂浮在水中,此时A受到的浮力
F甲=G A+G B
在乙容器中,A和B用细线连接后,两者受到的总浮力
F浮=F乙+F浮B=G A+G B
而金属块浸没后,受到的浮力小于其重力,即
F浮B<G B
那么,木块A受到的浮力
G A+G B>F乙>G A
在丙容器中,A单独漂浮在水中,则受到的浮力
F丙=G A
所以三个容器中木块A所受的浮力
F甲>F乙>F丙
在甲乙两个容器中,A、B静止时受到的总浮力相同,据阿基米德原理知,排开的水的体积相同,则甲乙两个容器中水的液面深度相同,那么
p甲=p乙
在乙丙两个容器中,B浸没在水中排开水的体积相同,A所受的浮力
F乙>F丙
即乙中,A排开的水的体积大,那么乙中水的液面深度大于丙中水的液面深度,所以
p乙>p丙
即
p甲=p乙>p丙
故ABC错误,D正确。
故选D。
2.D
解析:D
【详解】
A.甲和乙漂浮可知
1G G F +=甲乙
将物块甲取下并沉入水中静止时,木块乙仍漂浮,可知
ρρρ>>甲乙水
此时乙所受浮力
0.4kg 10N/kg=4N F G m g ===⨯乙乙乙
此时甲所受浮力
33-63
110kg/m 10N/kg 10010m =1N F gV
ρ==⨯⨯⨯⨯甲甲浮水 甲放在实心木块乙上是排开液体的体积
1
1G G F V g g
ρρ+=
=甲乙排水水 甲取下并浸没水中,静止时排开液体的体积
2G G
V V V g g
ρρ=+=
+甲乙甲排乙排甲水 比较两个式子可得
12V V >排排
故水面下降,根据p=ρgh 可知,水对容器底部的压强
12p p >
故A 选项错误; B .排开液体体积的变化量
2-3312200cm 5cm=1000cm=110m V V S h -=∆=⨯⨯排排
即
33-10m -1G G G G
G V g
g g g
ρρρρ⎛⎫++= ⎪ ⎪⨯⎝⎭=甲乙甲甲乙甲甲
水水水 因此
()()-3333-63-33110m =110kg/m 10N/kg 10010m +110m =11N G g V ρ=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯甲甲水
甲静止容器底时容器对甲的支持力为
N 11N-1N=10N -F G F ==甲浮甲
故B 选项错误; C .甲的密度为
33-63
11N
=1110kg/m 1001m 10N/kg
G V g ρ=
=⨯⨯⨯甲甲 故C 选项错误; D .F 1与F 2的差值
1211N F F G G G G =+-==-甲乙乙甲
故D 选项正确。
故选D 。
3.C
解析:C 【解析】 【详解】
B .乙图中将A 、B 看为一个整体,它们处于悬浮状态,则它们受到的总浮力为: F 浮总=G A +G B =3N+7N=10N , 则它们排开水的总体积为:
V 排总=F g ρ浮总水=33
10N 110kg/m 10N/kg
⨯⨯=0.001m 3, 物体B 的体积为:
V B = V 排总- V A =0.001m 3-500×10-6m 3=0.5×10-3m 3。
物体B 的质量为: m B =
B G g =7N 10N/kg
=0.7kg , 物体B 的密度为:
ρB =B B m V =330.5100.kg m
7-⨯=331.410kg /m ⨯。
故B 正确。
A .因C
B 3V V =,则丙图中物体A 、
C 排开水的总体积为: V 排总′= V C + V A = 3V B + V A =3×0.5×10-3m 3+0.5×10-3m 3=2×10-3m 3, 则A 、C 受到的总浮力为:
F 浮总′='
gV ρ排总水=3333110kg/m 10N 210/kg m -⨯⨯⨯⨯=20N , 则物体C 的重力为: G C = F 浮总′- G A =20N-3N=17N , C 的质量为: m C =
C G g =17N
10N/kg
=1.7kg , C 的密度为:
ρC =C C m V =3330.5101.7kg m -⨯⨯=3317
10kg /m 15
⨯。
则B C ρρ=33
331.410kg /m 1710kg /m 15
⨯⨯=2117。
故A 正确。
C .甲图中,A 漂浮,则A 受到的浮力等于其重力,则其排开水的体积为:
V 排A ′=
A
'F g ρ浮
水=
33
3N
110kg/m 10N/kg
⨯⨯=3×10-4m 3, 此时容器中水面高度h =8cm=0.08m ,底面积为S =1002cm =0.01m 2,则甲图容器中水的体积为:
V 水= V 总- V 排A ′= Sh - V 排A ′=0.01m 2×0.08m-3×10-4m 3=5×10-4m 3。
则水的重力为:
G 水=m 水g =ρ水V 水g =1×103kg/m 3×5×10-4m 3×10N/kg=5N 。
所以丙图中容器对水平桌面的压力为: F = G 水+ G A +G C =5N+3N+17N=25N 。
故C 错误。
D .放入物体B 后,水面上升的体积等于B 排开水的体积与A 从漂浮到浸没过程中增加的排开水的体积之和,则容器中水面增加的高度为:
△h =
V
S
∆ =B A +V V S
∆排排
=A A B +-V V S
V '
排排)(
=3333432
0.510m 0.510m 310+-0.01m m ---⨯⨯⨯()
=0.07m ,
所以放入物体B 后水对容器底部的压强增加了: △p =g h ρ∆水=3
3
110kg/m 10N/kg 0.07m ⨯⨯⨯=700Pa 。
故D 正确。
4.B
解析:B 【详解】 由密度公式=
m
V
ρ可以得到a 和b 的密度分别是2g/cm 3和0.5g/cm 3,质量相同的a 、b 混合,混合后的密度通过
a
b
m m
m m ρρρ+=
+
混合求得混合密度为0.8g/cm 3,混合物体密度和液体密度相同,可知捆绑后的物体会悬浮在液体中。
故选B 。
5.C
解析:C 【详解】
AB .该物块小球放在水中时,受到的浮力
0.036kg 10N/kg=0.36N F G m g ===⨯浮排排
该小球放在酒精中时,受到的浮力
0.032kg 10N/kg=0.32N F G m g '='='=⨯浮排排
通过上面的计算可知,小球在酒精中受到的浮力小于小球在水中所受的浮力,而物块的重力不变,因此小球在水和酒精中不可能都漂浮,只能是一漂一沉,由于酒精的密度小于水的密度,则根据F gV ρ=浮液排得小球的体积
-53333
0.32N
=410m =40cm 0.810kg/m 10N/kg
F V V g
ρ'
==
=
⨯⨯⨯浮物排酒精酒精 小球在水中时,其排开水的体积
-53333
0.36N
=3.610m =36cm 1.010kg/m 10N/kg
F V g
ρ=
=
⨯⨯⨯浮
排水水 因为排开水的体积小于排开酒精的体积,所以小球在水中漂浮,故①②③正确,故AB 不符合题意;
CD .因为小球在水中漂浮,所以小球的重力等于浮力(排开水的重力),则
36g m m ==物排水,
则小球的密度
333
3
36g =0.9g/cm =0.910kg/m 40cm m V ρ=
=
⨯物物物
故①②③正确,④错误,故C 选项符合题意,D 选项不符合题意。
故选C 。
6.B
解析:B 【详解】
A .核潜艇通过改变自重实现上浮与下沉,由物体沉浮状态可知,核潜艇漂浮时所受浮力等于自身重力,故A 错误;
B .由物体沉浮状态可知,悬浮时核潜艇所受浮力等于重力,故B 正确;
C .悬浮时核潜艇排开水的体积大于漂浮时排开水的体积,由阿基米德原理可知两种状态下所受浮力不相等,故C 错误;
D .核潜艇通过改变自重实现上浮与下沉,在上浮过程中露出水面前排开水的体积不变,所受浮力保持不变,但逐渐露出水面时排开水的体积变小,所受浮力变小,故D 错误。
故选B 。
7.C
解析:C 【详解】
A .由图示可知,石料受到的重力为1400N ,故A 错误;
B .由石料的重力可求出石料的体积为
23
33500N 510m 1.010kg/m 10N/k =g
=F V g ρ-⨯⨯⨯=
浮水 石料的质量为
1400N 140kg 10N/kg
G m g =
== 所以石料的密度为
33
-23140kg =2.810kg/m 510m
m V ρ=
⨯⨯= 故B 错误; C .石料的高度为
h =vt =0.5m/s×2s=1m
所以石料的底面积为
-2322510m 510m 1m
V S h -⨯===⨯
所以它对地面的压强为
4-221400N 2.810pa 5?10m
F p S =
==⨯ 故C 正确;
D .石料沉底后水平池底对石料的支持力等于重力减去所受到的浮力为
T =G -F =1400N-500N=900N
故D 错误。
应选C 。
8.D
解析:D 【详解】
A .由图甲到图乙,容器对桌面容器增加的压力等于小球受到的浮力,对桌面增加的压强为
600Pa 500Pa=100Pa p ∆=-
所以小球的浮力
-42=100Pa 10010m =1N F F pS =∆=∆⨯⨯浮
故A 错误;
C .由图甲到图丙,容器对桌面增加的压力等于小球的重力,对桌面增加的压强
'=687.5Pa 500Pa=187.5Pa p ∆-
小球的重力
''-42=187.5Pa 10010m =1.875N G F p S =∆=∆⨯⨯球
小球对容器底部的压力
=1.875N 1N=0.875N F G F =--压浮球
故C 错误;
B .由
C 可知,小球的重力为1.875N ,小球的密度是
333=1.5g /cm =1.510kg /m ρ⨯球
则小球的体积
-43333
1.875N 10N/kg =1.2510m =125cm 1.510kg/m G m g
V ρρ=
=
=⨯⨯球球
球球
球
故B 错误; D .液体的密度
333-43
1N ==0.810kg/m =0.8g /cm 10N/kg 1.2510m
F gV ρ=⨯⨯⨯浮液排 故D 正确。
故选D 。
9.D
解析:D 【详解】
鸡蛋悬浮在甲杯中,受到盐水的浮力等于鸡蛋重力;鸡蛋漂浮在乙杯中,受到盐水的浮力也等于鸡蛋重力;所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等,即
F 1=F 2
由于容器是圆柱形容器,则鸡蛋在甲杯盐水中悬浮,盐水对容器底的压力
F 甲=
G 鸡蛋+G 盐水
鸡蛋在乙杯盐水中漂浮,盐水对容器底的压力
F 乙=
G 鸡蛋+G 盐水
所以
F 甲=F 乙
因为容器相同、容器底面积相同,由压强公式F
p S
=可知,盐水对容器底部的压强相等,即
p 1=p 2
ABC 不符合题意, D 符合题意。
故选D 。
10.D
解析:D 【详解】
A .因为液体向各个方向都有压强,所以该烧杯漂浮时浸入水中的侧壁部分也受水的压力,故A 错误;
B .小烧杯漂浮时,根据漂浮条件可知,其受到的浮力等于它的重力,故B 错误;
C .小烧杯沉入水底后重力不变,则大烧杯对桌面的压力不变,故C 错误;
D .小烧杯浸没后,所受的浮力变小,排开水的体积减小,则水面下降,根据p =ρgh 可知,容器底受到水的压强变小,故D 正确。
故选D 。
11.D
解析:D 【详解】
AB .两球质量相等且都处于悬浮状态,由沉浮条件可知,浮力等于球的重力,故浮力相等,故AB 错误;
C .由图可知左侧球体积小于右侧球,即排开液体体积左侧小于右侧,又由阿基米德原理可知,当浮力相同时,排开液体体积越小,液体密度越大,故甲密度大于乙密度,故C 错误;
D .甲、乙两液体对水槽底部的压强都为G G S
+球液
,故压强相等,故D 正确。
故选D 。
12.D
解析:D 【详解】
A .台秤示数变为2.4kg 时
10=2.4kg-1.6kg=0.8kg m m m =-排
杯子的质量
2N
=0.2kg 10N/kg
G m g =
=杯杯 杯子中水的质量
0=1.6kg-0.2kg=1.4kg m m m =-水杯
水对杯底的压力
()(0.8kg+1.4kg)?10N/kg=22N F m m g =+=排水
水对容器底压强
3-2222N =1.1?10Pa 2?10m
F p S =
=水 水的高度
3331.1?10Pa
==0.11m=11cm 1.0?10kg/m ?10N/kg
h p g ρ=水水水
故A 正确,故A 不符合题意;
B .绳断时,绳子的拉力为27N ,则受到浮力为
=-=3kg?10N/kg-27N=3N G F G F mg F ==-浮排拉拉
13N
=0.3kg 10N/kg
G m g =
=排排
1=0.8kg-0.3kg=0.5kg m m m =-抽排排
-33333
0.5kg
=0.5?10m =500cm 1.0?10kg/m
m V ρ=
=
抽
抽水
故B 正确,故B 不符合题意;
C .A 得体积为1000cm 3,则A 的边长为10cm ,底面积为100cm 2 容器中水的体积为
33
1400g
=
=1400cm 1g/cm
m V ρ=
水
水水
容器中抽出后剩余水的体积为
333-=1400cm -500cm 900cm V V V ==剩水抽
物体A 的密度比水的密度大,底部与水完全接触,水的深度为
3
122
A 900cm ==9cm -200cm -100cm V h S S =剩
底
此时水对容器底的压强为
3311=1.0?10kg/m ?10N/kg?0.09m=900Pa gh p ρ=水
故C 正确,故C 不符合题意; D .A 再次静止后,排开液体的体积为
23A 1A =100cm ?9cm=900cm V S h =排
A 再次静止后受到的浮力
33-43A A =1.0?10kg/m ?10N/kg?9?10m =9N F gV ρ=浮水排
A 再次静止后对杯底的压力
A A -=30N-9N=21N F G F =浮
此时A 对杯底的压强为
A -22A 21N =2100Pa 1?10m
F p S =
= 故D 错误,故D 符合题意,故选D 。
故选D 。
二、填空题
13.> 不变 沉底 0.75×103 【详解】
(1)[1]正方体 A 和 B 静止时对桌面的压强相等,又因为 由公式
可得 若
则A 悬浮,B 的密度大于A 的密度,B 将沉底
解析:> 不变 沉底 0.75×103 【详解】
(1)[1]正方体 A 和 B 静止时对桌面的压强相等,又因为
A B 2l l =
由公式
F G mg Vg p gl S S S S
ρρ=
==== 可得
A B B A 1
==2
l l ρρ 若
A =ρρ液
则A 悬浮,B 的密度大于A 的密度,B 将沉底,所以A 和B 排开液体的体积等于自身体积,因为A 的体积大,所以A 排出液体体积大,因为装的是同体积、同种液体,所以容器M 的液面上升的更多,根据液体压强公式p gh ρ=可知
12p p >
[2]若将两容器中的液体换成等体积、密度更小的同种液体,那么A 、B 都会沉底,根据阿基米德原理F gV ρ=浮液排可知
A A A
B B B
B =gV gV F V F gV gV V ρρρρ==液排A 液液排液 因为A 和B 排开液体的体积仍然等于自身体积,所以F A 与 F B 的比值不变。
(2)[3]因为 l A =2l B ,若两物体都浸没,则浮力之比应为
()()3
A A A A 3
B B B B 81
l gV F V F gV V l ρρ====液液 而现在浮力之比是6∶1,说明A 一定是漂浮的,A 与B 的排开液体体积之比
A A
B B B 61
gV V F F gV V ρρ===液排A 排液排排 因为物体的密度之比
A B B A 1==2
l l ρρ
假设物体A 的密度是30.5g/cm ,则B 的密度是31g/cm ,此时A 漂浮在水中,浮力等于重力,则
A A A gV gV ρρ=水排
可得
A A 1=2
V V 排
B 的密度等于水的密度,会悬浮在水中,则
A
A B B
1421
V V V V ==排排 不符合题意中A 与B 的排开液体体积之比为6∶1,假设不成立,因此A 的密度一定大于
30.5g/cm ,而B 的密度一定大于31g/cm ,所以B 一定是沉底的。
[4]因为A 漂浮,B 悬浮,A 与B 的排开液体体积之比等于浮力之比,为6∶1,所以A 浸在水中体积为总体积的
3
4
,A 漂浮,则浮力等于重力,所以 A A A gV gV ρρ=水排
可得
333333==110kg/m =0.7510kg/m 4
4
A ρρ⨯⨯⨯水
14.300; 5; 1250。
【分析】
本题考查阿基米德原理及理解、物体的浮沉条件、液体压强的相关计算、浮力
的相关计算。
【详解】
[1]将物体放入水中时,物体漂浮,物体浸入水中的
解析:300; 5; 1250。
【分析】
本题考查阿基米德原理及理解、物体的浮沉条件、液体压强的相关计算、浮力的相关计算。
【详解】
[1]将物体A 放入水中时,物体A 漂浮,物体A 浸入水中的体积为总体积的
2
5
,则 A A 2
5
F gV
G ρ=⨯
=浮A水; 再将B 放在A 物体上面,物体A 刚好完全浸没,但整体仍然漂浮,则
A B A AB gV G F G ρ==+浮水;
所以,
3363B A 33
1.010kg/m 10N/kg 50010m 3N 55
G gV ρ-=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=水,
则
B B 3N
0.3kg 300g 10N/kg
G m g =
===; [2]物体A 浸没时,物体A 受到的浮力
3363A 1.010kg/m 10N/kg 50010m 5N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮水;
[3]容器中原来的水的质量为2kg ,由m
V
ρ=
得水的体积 33
33
2kg 210m 1.010kg/m m
V ρ-=
=
=⨯⨯水
,
由V Sh =可知,容器中水的初始深度
33
142
210m 0.1m 20010m
V h S --⨯===⨯容, 当A 完全浸入水中时,水面上升的高度
3
A 2
500cm 2.5cm 0.025m 200cm
V h S ∆====容, 所以当A 完全浸入水中时,容器底部受到水的压强
)()331( 1.010kg/m 10N/kg 0.025m 0.1m 1250Pa p gh g h h ρρ==∆+=⨯⨯⨯+=水水。
【点睛】 较难题。
分的原因是:
第一、二空:①未放置物体B 时,不会根据浮沉条件得出物体A 此时所受到的浮力与物体
A 的重力相等;
②放置物体B 后,不会根据浮沉条件得出物体A 此时所受到的浮力等于物体A 和B 的重力之和;③没有进行单位换算,或单位换算错误;
第三空:①对水槽模型类知识掌握不够全面,无法计算出容器中的水面上升的高度; ②在计算容器底部受到水的压强时,水的深度计算错误。
15.39 【详解】
木块A 的重力为8N ,高,底面积为50cm2, 所以其体积为, 其密度为:,
该轻质弹簧与木块A 固定,所以在自然伸长的情况下,弹力等于重力,即此时:L×1N/2cm=8N,解得
解析:39 【详解】
木块A 的重力为8N ,高20cm ,底面积为50cm 2,。