一、浮力
1.将塑料球和木球用细绳相连放入水中时,木球露出水面的体积为它自身体积的3/8,如图甲所示,当把细绳剪断后,塑料球沉底,木球露出水面的体积是它自身体积的1/2,这时塑料球受到池底对它的支持力为F,如图乙所示若已知塑料球和木球的体积之比是1:8,则( )
A.木球的重力为2F B.塑料球所受的浮力为2F
C.绳子剪断前后,两物体所受的总浮力相差2F D.塑料球的密度为2.0×103千克/米3 【答案】D 【解析】
试题分析:(1)塑料球和木球处于平衡状态,根据漂浮条件分别列出等式,利用阿基米德原理即可推导出木球和塑料球的重力和浮力;
(2)把细线剪断后,根据木球露出水面的体积为自身体积的可知木球排开水的体积,根据物体的漂浮条件和阿基米德原理求出木球的密度,再根据漂浮条件和阿基米德原理表示出细线剪断前木球、塑料球的重力之和与浮力之间的关系,然后利用密度公式即可求出塑料球的密度.
解:(1)把细线剪断前,木球和塑料球漂浮,木球受力为:G木,向下的F拉、F木浮1; 则G木+F拉=F木浮1,而F木浮1=ρ水g(1﹣)V木=ρ水gV木, 则G木+F拉=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 细线剪断后,木球受力为:G木,F木浮2;
则G木=F木浮2,而F木浮2=ρ水g(1﹣)V木=ρ水gV木, 则G木=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② ①式﹣②式得:
F拉=F木浮1﹣F木浮2=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 把细线剪断前,塑料球受力为:G塑料,F拉、F塑料浮; 则G塑料=F拉+F塑料浮﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
把细线剪后前,塑料球受力为:G塑料,支持力为F、F塑料浮; G塑料=F+F塑料浮﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤ ④式﹣⑤式得:F拉=F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥ 由③⑥式可知:ρ水gV木=F, 则ρ水gV木=8F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑦
则根据②和⑦式得:
G木=ρ水gV木=×8F=4F,故选项A错误; 因为V塑料:V木=1:8,
所以F塑料浮=ρ水gV塑料=ρ水g×V木=×8F=F, 故选项B错误;
(2)把细线剪断后,木球排开水的体积V排=V木﹣V木=V木, F浮木=ρ水gV排=m木g,即ρ水g×V木=ρ木V木g, 解得:ρ木=ρ水,
把细线剪断前,木球和塑料球漂浮,则
F浮前=ρ水gV排′=(m木+m塑料)g,即ρ水g(V木+V塑料)=(ρ木V木+ρ塑料V塑料)g, 因为V塑料:V木=1:8,
所以ρ水(×8V塑料+V塑料)=(ρ水×8V塑料+ρ塑料V塑料),
整理可得:ρ塑料=2ρ水=2×1×103kg/m3=2×103kg/m3.故选项D正确; 绳子剪断前后,两物体所受的总浮力之差为:
F浮前﹣F浮后=(G木+G塑料)﹣(G木+F塑料浮)=G塑料﹣F塑料浮=F;故选项C错误; 故选D.
2.如图所示,甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙.同一只鸡蛋先后放入两杯中,在甲杯中处于悬浮状态,所受浮力为F甲;在乙杯中处于漂浮状态,所受浮力为F乙.可以肯定的是
A.ρ甲>ρ乙,F甲=F乙 C.ρ甲<ρ乙,F甲<F乙 【答案】B 【解析】 【详解】
因为鸡蛋在甲盐水中悬浮,所以甲盐水的密度等于鸡蛋的密度,即ρ甲=ρ鸡蛋,鸡蛋在乙盐水中漂浮,则乙盐水的密度大于鸡蛋的密度,即ρ乙>ρ鸡蛋,所以ρ甲<ρ乙;鸡蛋在甲中悬浮,则鸡蛋受到甲盐水的浮力:F甲=G鸡蛋,鸡蛋在乙中漂浮,则鸡蛋受到乙盐水的浮力:F乙=G鸡蛋,所以鸡蛋在甲和乙中所受浮力相等,即F甲=F乙.
B.ρ甲<ρ乙,F甲=F乙 D.ρ甲>ρ乙,F甲<F乙
3.测量液体密度的仪器叫密度计,将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(如图甲所示).图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断( )
A.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大 B.密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大 C.乙烧杯中液体的密度较大 【答案】D 【解析】
试题分析:由于两个密度计在两种液体中都处于漂浮状态,浮力等于重力,而密度计本身的重力是一定的,所以在两种液体中所受的浮力是相等的,故A、B都错;当浮力相等时,排开液体的体积越小,液体的密度就越大,由图示可知,排开丙液体的体积小,所以丙液体的密度大,故C错,D正确;应选D. 【考点定位】密度计的应用
D.丙烧杯中液体的密度较大
4.如图所示物体A由大小两个圆柱体组成悬浮于水中,已知VA=1dm3,大圆柱体上表面受水向下压力5N,小圆柱体下表面受到水向上压力8N,下列说法正确的是
A.物体A受浮力3N B.物体A受浮力13N
C.大圆柱体下表面受向上压力7N D.大圆柱体下表面受向上压力10N 【答案】C 【解析】 【详解】
由题可知,物体A由大、小两个圆柱体组成悬浮于水中,已知VA=1dm3,则物体A排开水的体积:
V排=VA=1dm3=1×10﹣3m3,
根据阿基米德原理,物体A所受的浮力:
,
根据浮力产生原因可得:F浮=F向上小+F向上大﹣F向下,
所以大圆柱体下表面受向上的压力:F向上大=F浮﹣F向上小+F向下=10N﹣8N+5N=7N。 故ABD错误,C正确为答案。
5.如图所示,装有一定量水的圆柱形容器(容器足够高)置于水平地面上,把甲、乙两个等体积实心小球分别放入水中,水对容器底部压强的增加量依次为Δp甲、Δp乙,下列判断正确的是
A.若Δp甲>Δp乙,则F浮甲>F浮乙 B.若Δp甲>Δp乙,则m甲 已知甲、乙两个实心小球等体积,根据水对容器底部压强的增加量的大小关系利用p=ρgh得出水的深度变化,然后得出小球浸入的体积变化;即可根据阿基米德原理判断得出小球所处的状态,根据物体的浮沉条件判断出小球的浮力和重力、密度的关系。 【详解】 A、若△p甲>△p乙,由于实心小球是放入同一个圆柱形容器里的水中,根据p=ρgh可知:△h甲>△h乙,根据V排=S△h可知:V甲排>V乙排;根据F浮=ρgV排可知:F浮甲>F浮乙;故A正确; B、由于甲、乙两个实心小球等体积,V甲排>V乙排;则说明甲球浸没水中(悬浮或下沉),乙球漂浮,根据物体的浮沉条件可知:G甲≥F浮甲,G乙=F浮乙;所以m甲>m乙;故B错误; C、若△p甲<△p乙,由于实心小球是放入同一个圆柱形容器里的水中,根据p=ρgh可知:△h甲<△h乙,根据V排=S△h可知:V甲排<V乙排;由于甲、乙两个实心小球等体积,V甲排<V乙排;则说明甲球漂浮,乙球浸没水中;根据物体的浮沉条件可知:ρ甲<ρ水,ρ乙≥ρ水;所以ρ甲<ρ乙;故C错误; D、由于甲、乙两个实心小球等体积,根据G=mg=ρVg可知:G甲<G乙;故D错误。 故选A。 6.如图所示,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态.下列判断正确的是 A.鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力 B.鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力 C.甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度 D.甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度 【答案】C 【解析】 【详解】 AB.鸡蛋在甲中漂浮,所以浮力等于重力,在乙中悬浮,所以浮力等于重力,所以甲乙中受到的浮力相等,则AB错误; CD.同一个鸡蛋在甲中漂浮,所以鸡蛋的密度小于甲盐水的密度;在乙中悬浮,所以鸡蛋的密度等于乙盐水的密度,所以甲盐水的密度大于乙盐水的密度,故C正确,D错误. 7.把同一个小球分别放入甲、乙两只盛有不同液体的杯子里,静止时小球位置如图所示,则小球所受的浮力F甲和F乙的关系正确的是 ( ) A.F甲=F乙 B.F甲 【解析】由浮沉条件知道,同一小球尽管放在不同的液体中,但漂浮和悬浮时受到的浮力都等于重力,故A符合题意,故选A。 8.如图所示,甲、乙两杯液体静止放在水平桌面上。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中,鸡蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,此时两液面相平。下列说法中正确的是 A.鸡蛋在甲、乙两杯液体中受到的浮力相等 B.两杯液体的密度相等 C.两杯液体对容器底部的压强相等 D.在甲杯液体中加入食盐溶化后,鸡蛋会下沉一些 【答案】A 【解析】 【分析】 (1)根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系; (2)液体内部压强的大小与液体的密度和深度有关; (3)根据浮力公式判断液体密度与排开液体体积的关系。 【详解】 AB.由题意可知,鸡蛋在甲、乙两杯液体中分别处于漂浮和悬浮状态,因为物体漂浮或悬浮时,物体受到的浮力与自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯液体中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,则A正确,B错误; C.甲鸡蛋时,鸡蛋漂浮,甲鸡蛋时,鸡蛋悬浮,故甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,因为两杯中液面相平,由p液gh可知,甲容器底部所受液体压强比乙的大,则C错误; D.在甲杯液体中鸡蛋的重力等于受到的浮力,向其中加入食盐溶化后液体密度增大,鸡蛋仍处于漂浮状态,所受浮力大小不变,由F浮液gV排可知,鸡蛋排开液体的的体积变小,即鸡蛋会上浮一些,则D错误。 9.某同学制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法错误的是( ) .. A.潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的 B.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇下沉 C.向外拉注射器活塞,试管内水量适当时,可实现潜艇悬浮 D.潜艇模型的试管上绕些铁丝,可保持试管稳定 【答案】B 【解析】 A. 当潜艇模型浸没在水中时,排开水的体积不变,所受浮力不变,因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的,故A正确;B. 现在潜艇模型处于悬浮,向内推注射器活塞,水会被压出试管,此时模型的自重减小,模型上浮,故B错误,符合题意; C. 向外拉注射器活塞,试管内水增加,潜艇可能下沉,故C正确,不符合题意;D. 试管左轻、右重,为了保持试管稳定,潜艇模型的试管上绕些铁丝,故D正确,但不符合题意; 10.下列有关物理应用知识描述错误的是 A.甲图:压路机用质量很大的碾子是为了减小压强 B.乙图:水坝的下部总要比上部宽是因为水深的地方受到水的压强大 C.丙图:用塑料吸管从敞口的饮料瓶子中吸到饮料,是利用了大气压强 D.丁图:浮在水面上的潜水艇逐步潜入水中直至浸没过程中,浮力逐渐变大 【答案】A 【解析】 【分析】 (1)增大压力和减小接触面积可以增大压强;(2)液体压强随着深度的增加而增大; (3)利用大气压的知识分析即可判断;(4)浮在水面上的潜水艇在下潜过程中,排开水的体积变大,利用F浮水gV排 ,来分析受到的浮力情况。 【详解】 A. 压路机的碾子质量很大,对地面的压力也很大,在接触面积一定时,增大了对路面的压强,故A错误; B. 因为坝里的水的压强随深度的增大而增大,所以水坝的下部受到的压强较大,为了水坝的安全,水坝的下部总要比上部宽,故B正确; C. 用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下被压入嘴中,故C正确; D. 浮在水面上的潜水艇在下潜过程中,排开水的体积变大,利用F浮水gV排 可知,所受浮力变大,故D正确; 故选A. 11.在水平桌面上,有完全相同的圆柱形容器甲和乙,盛有质量相等的同种液体。将体积相同、材料不同的小球A和B分别放入两容器中,结果A球漂浮,B球悬浮,如图所示。A、B两球所受的浮力分别为FA和FB,甲、乙两容器对桌面的压强分别为p甲和p乙,则下列结论中正确的是 A.FA<FB,p甲<p乙 B.FA<FB,p甲>p乙 C.FA>FB,p甲>p乙 D.FA>FB,p甲<p乙 【答案】A 【解析】 【分析】 由题意可知A和B两球的体积相等,由图可知两球排开液体的体积关系,根据阿基米德原理可知受到的浮力关系; 根据物体浮沉条件可知两者的重力关系,两容器相同时受力面积相同且液体质量相等,根据F=G=mg可知对桌面的压力关系,利用压强的公式得出对桌面的压强关系。 【详解】 由题意可知A和B两球的体积相等,由图可知A球排开液体的体积小于B球,由F浮=ρ液gV排可知,A球受到的浮力小于B球受到的浮力,即FA<FB,故CD错误; 因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,FA=GA,FB=GB,所以,GA<GB,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且两容器相同,液体的质量相等,所以由F=G=mg可知,甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力,根据p乙 F可知p甲<pS,故B错误、A正确。 故选A。 12.如图所示,将一个小球先后放入甲、乙两个盛满不同液体的溢水杯中,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中沉底,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N,则下列说法正确的是: A.小球在甲杯中受到浮力作用,在乙杯中不受浮力作用 B.小球在甲杯中受到的浮力为0.5N,在乙杯中受到的浮力小于0.4N C.小球的质量为50g D.甲杯液体的密度小于乙杯液体的密度 【答案】C 【解析】 根据阿基米德原理F浮=ρgV排可知,只要物体浸入水中,就会受到浮力,与浮沉状态无关,故选项A不正确;根据阿基米德原理F浮=ρgV排可知,甲杯中小球受到的浮力:F甲=G排甲=0.5N;小球在甲杯漂浮,G甲=G排甲=0.5N;两个完全相同的小球,乙杯中小球受到的浮力:F乙=G排乙=0.4N,故B不正确;根据G=mg和甲杯中小球受到的浮力:F甲=G排甲=0.5N;小球的质量:m=G/g=0.5N/(10N/kg)=0.05kg=50g,故C正确;小球在甲杯漂浮,有:ρ甲>ρ球,小球在乙杯下沉,沉入水底,有:ρ乙<ρ球,所以两种液体的密度:ρ甲>ρ乙,故D错误;故应选C. 13.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把质量相等体积不同的 A、B 两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是( ) A.小球 B 排开甲液体质量小于小球 A 排开乙液体的质量 B.在甲液体中容器底对小球 A 的支持力等于对小球 B 的支持力 C.小球 A 在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力 D.小球 A 排开甲液体质量小于小球 B 排开乙液体的质量 【答案】A 【解析】A. 在乙液体中,A漂浮,A排开的乙液体的重力等于A的重力,在甲液体中,B下沉,B排开的甲液体的重力小于B的重力,A、B质量相等,因此小球 B 排开甲液体质量小于小球 A 排开乙液体的质量,故A正确;B. mA此 B,由 mB,在乙液体中,A漂浮,乙沉底,因 FB浮, 则根据G=F浮 A =可得,VAVB, 在甲液体中, VA排VB排,所以FA浮 N可知支持力N=G−F浮,所以,NA VB,小球 A 排开甲液体质量和小球 B 排开乙液体的质量 14.小明取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,制成简易密度计.现使吸管竖直漂浮在不同液体中,测量出液面到吸管下端的深度为h,如图所示.则下列图表示吸管所受的浮力大小F、液体的密度ρ与深度h关系的图象中,可能正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 密度计漂浮在不同的液体中,根据漂浮条件,所受浮力等于自身重力,即浮力不变,据此判断浮力F与浸没液体中深度h的关系; 根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排=ρ液gSh,浮力和密度计的横截面积一定时,判断出液体密度与浸没液体中的深度的关系. 【详解】 同一只密度计,重力G不变,竖直漂浮在不同液体中,由漂浮条件F浮=G可知,浮力不变,与浸没液体中的深度无关,故AB错误; 由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得,g是定值,ρh的乘积为定值,所以ρ、h的关系呈现反比例函数图象,故C错误,D正确. 15.如图所示,一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯,置于水平桌面中央,杯内水中漂浮着一冰块,关于冰融化前后比较,下列说法正确的是 A.玻璃杯对桌面的压强增加 B.容器内液体的密度减小 C.玻璃杯中液面的高度升高 D.液体对容器底部的压强不变 【答案】D 【解析】 【详解】 冰块熔化前后,杯内物质的重力不变,杯子的重力不变;故桌面受到的压力(F=G总)就不变,杯子的底面积不变;根据固体的压强公式:p==错误;冰熔化成水后,水的密度不变,故B错误; 根据阿基米德原理:F浮=G排(即排开水的重力G水即得F浮=G排水);由于冰块漂浮,根据二力平衡知识,有F浮=G冰;故G冰=G排水;故冰块熔化前后,水面高度h不变;根据液体压强的公式:p=ρgh可得,由于水的高度h不变,故水对杯底的压强不变,故C错误,D正确; 得,桌面受压强不变,故A 16.网上流传着一种说法,鸡蛋能否沉入水底可以鉴别其是否新鲜。为了验证其真实性,小亮买了些新鲜鸡蛋,并拿其中一颗进行实验。第一天放入水中的鸡蛋沉入水底(如图甲),取出鸡蛋擦干放置50天后,再放入水中时鸡蛋漂浮在水面(如图乙),看来网传是真的。下列分析正确的是 A.鸡蛋两次所受的浮力一样大 B.甲图中鸡蛋排开水的重力大 C.乙图中鸡蛋所受浮力大于重力 D.放置50天后的鸡蛋密度变大 【答案】B 【解析】 【详解】 A.由图可知:在甲中下沉,V甲排=V鸡蛋,在乙中漂浮,V乙排<V鸡蛋;由于是同一个鸡蛋,则鸡蛋的体积相同,则V甲排>V乙排,由浮力的公式F浮=ρgV排可知:鸡蛋所受的浮力:F甲>F乙,故A错误; B.根据F浮=G排可知:鸡蛋排开水的重力:G甲排>G乙排,故B正确; C.鸡蛋在乙中漂浮,根据漂浮条件可知:浮力等于其重力,故C错误; D.因为鸡蛋在甲中下沉,则ρ甲>ρ水,在乙中漂浮,则ρ乙<ρ水,所以ρ甲>ρ乙,即放置50天后的鸡蛋密度变小了,故D错误。 17.如图所示,将一个生鸡蛋放入盛有清水的烧杯中,然后逐渐向水里添加食盐并轻轻搅动,观察发生的现象。图中大致反映鸡蛋所受浮力的大小F浮与液体密度ρ液关系的图像是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 开始浮力小于重力时,鸡蛋是完全浸没的,排开液体的体积不变,当盐水密度增大时,由F浮=ρ液gV排,受到的浮力在变大; 当浮力与重力相等时,鸡蛋处于悬浮状态; 若浮力再增大,鸡蛋会上浮,最后漂浮在水面上,此时浮力等于鸡蛋的重力,盐水的密度再变大,浮力不再发生变化. 故浮力先增大后不变,ABD错误,C正确. 故选C. 18.如下图所示,某工程队在一次施工作业中,以恒定速度沿竖直方向将一圆柱形工件从深水中吊起至距水面某一高度.已知绳子自由端移动的速度是v,在空气中绳子自由端拉力的功率为P1 , 完全在水中时绳子自由端拉力的功率为P2 , 工件高度h,若不计滑轮和绳重,摩擦以及水的阻力则 A.工件的重力为 1+C.工件的密度 【答案】C 【解析】 【详解】 3P1 v B.工件完全在水中时受到的浮力为D.工件的底面积是 3P1P2 vP1水P1P2(3P1P2) v水hA.由P1=Fv可得,在空气中绳子自由端拉力:F= P1, v1G, 3不计滑轮和绳重,摩擦以及水的阻力,对滑轮组进行受力分析,F=工件的重力:G= 3P1,故A错误; vB.由P2=F′v可得,完全在水中时绳子自由端拉力:F′=不计滑轮和绳重,摩擦以及水的阻力, 对滑轮组进行受力分析,F′= P2, v1(G−F浮),3F′=G−F浮, 33P3P(3P11P2)−2=,故B错误; vvv工件完全在水中时受到的浮力:F浮=G−3F′=C.由F浮=液gV排=水gV物, F浮=工件的体积:V物= 水g(3P1P2)(3P1P2)=v v水g水g3P13P1G,m= ==工件的质量; vgvgg3P1Pmvgm1水= =由=可得,工件的密度:=,故C正确; (3PP)VPP12V物12v水gD. 由V=Sh可求工件的底面积, VS= =h(3P1P2)(3P1P2)v水g =,故D错误。 v水ghh 19.质量相等的甲、乙两实心小球,密度之比ρ甲:ρ乙 =3:2,将它们都放入水中,静止时两球受到的浮力之比为F甲:F乙=4:5,则乙球的密度为 ( ) 2554ρ水 B.ρ水 C.ρ水 D.ρ水 3465【答案】C A. 【解析】根据题意知道,m甲=m乙,ρ甲:ρ乙=3:2,由ρ=m/V知道, V甲:V乙=2:3;当两球在水中静止时的状态有下面几种情况: (1)甲乙都下沉:则排开水的体积之比等于V甲:V乙=2:3,由阿基米德原理知道受到的浮力等于排开水的体积之比,应是2:3,故不符合题意; (2)甲乙都漂浮:所以受到的浮力都等于自重,而两球质量相等、重力相等,受浮力相等,而F甲:F乙=4:5,故不符合题意; (3)甲漂浮、乙下沉:因为甲漂浮,所以F甲=G甲=mg;乙下沉,F乙<G乙=mg,即F甲 >F 乙 ,而F甲:F乙=4:5,故不符合题意; :F乙=4:5,故符合题意;甲下沉乙漂浮时,甲受到的浮力F甲=ρ水V甲g,乙受到的浮力F=m乙g=ρ乙V乙 g;因为F甲:F乙=4:5,即ρ水V甲g:ρ乙V乙 g=4:5,ρ乙=5ρ水V甲 /4V乙=5ρ×2 /4×3=5/6ρ水,故选C。 (4)甲下沉、乙漂浮:甲下沉,F甲<G甲=mg;乙漂浮,F乙=G乙=mg,所以F甲<F乙,而F 甲乙水 20.如图所示,一水塘的底部是软泥巴,软泥巴上面是透明的水,将四个体积、形状完全相同的物块A、B、C、D放入水塘中,稳定后,发现物块A浮在水面上,物块B浸没在水中,物块C、D则不同程度地陷入软泥中,根据图示情景可判断 A.物块密度的大小关系是ρA<ρB<ρC=ρD B.各物块受到浮力的大小关系是FB>FA>FC>FD C.物块B受到的浮力最大,所以B的质量最大 D.物块C和物块D受到的浮力都为零 【答案】D 【解析】 【详解】 A漂浮,B悬浮,由浮沉条件知,ρA<ρ水,ρB =ρ水;C、D将沉底,可知两者密度均大于水的密度,D沉入软泥更深,说明重力更大,质量更大,在体积相等时,由m可知VρC<ρD,所以密度关系为:ρA<ρB<ρC<ρD;由mV知,体积相等时,密度越大,质量越大,故D的质量最大;浮力是液体对物体上下表面的压力差形成的,由于C、D沉入软泥中,不能受到水的压力,故受到的浮力为零,B排开水的体积最大,浮力最大。 A.物块密度的大小关系是ρA<ρB<ρC<ρD;选项错误; B.各物块受到浮力的大小关系是FB>FA>FC=FD;选项错误; C.物块B受到的浮力最大,D的质量最大;选项错误; D.物块C和物块D受到的浮力都为零;选项正确。 21.如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲中只有水,乙中有一小球漂浮于水面上,丙中悬浮着一个小物块,则下列四个说法正确的是( ) A.水对三个容器底部的压力关系:F甲<F乙<F丙 B.三个容器对桌面的压强关系:p甲<p乙<P丙 C.如果向乙中加入盐水,小球受到的浮力不变 D.如果向丙中加入酒精,物块受到的浮力不变 【答案】C 【解析】 【分析】 液体压强和压力、物体的浮沉条件 【详解】 A.由题意可知,水的密度ρ与深度h都相同,由液体压强公式:p=ρgh可知,水对三个容器底部的压强p甲=p乙=p丙,由于压强与容器底面积都相同,水对容器底的压力:F=pS,则 水对容器底的压力:F甲=F乙=F丙,故选项A错误; B.三个相同的容器内水面高度相同,这说明小球和物块排开水的体积,与甲容器中多出部分水的体积相同;即对于乙容器G水=G水′+G排,由于小球漂浮在水中,所以F浮= G球,由阿基米德原理可知,所以G球=G排;甲容器对于桌面的压力F乙=G水+G杯,乙容器对桌面的压力F甲=G水′+G球+G杯=G水′+G排+G杯,因为G水=G水′+G排,因此,甲容器对于桌面的压力等于乙容器对桌面的压力,同理甲容器对于桌面的压力等于丙容器对桌面的压力,即三个容器对桌面的压力F相等.故选项B错误; C.小球漂浮在乙容器中,向乙容器中加入盐水,液体密度增大,小球仍然漂浮在液面上,那么小球受到的浮力等于木块的重力,小球的重力没变,小球受到的浮力不变,故选项C正确; D.因为物块悬浮在丙容器中,如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,由F浮=ρgV排可知,物块受到的浮力变小,物块会下沉,故选项D错误. 22.边长为0.1m的正方体木块,重为6N且不吸水,放入装满水的容器中,静止时如图甲所示,在其上表面放置重为4N的铝块,静止后木块上表面刚好与水面相平,如图乙所示,g=10N/kg,ρ水=1.0×l03kg/m3,下列说法正确的是 A.如图甲,溢出水的质量是1kg B.如图甲,木块露出水面的体积是6×l0-4m3 C.如图乙,放置铝块后容器对桌面的压力变大 D.如图乙,放置铝块后木块下表面受到水的压强增大了400Pa 【答案】D 【解析】 【详解】 A.如图甲,木块漂浮,所以F浮=G=G排=6N,则溢出水的质量是: mG排g6N0.6kg,故A错误; 10N/kgB.根据F浮=ρ水gV排得,图甲排开水的体积为: V排F浮6N43610m, 水g1.0103kg/m310N/kg3木块露出水面的体积是:V露VV排=0.1m6104m3=4104m3,故B错误; C.由图知,放置铝块后,整体仍然是漂浮的,浮力等于重力,所以增加的铝块的重等于乙图中溢出水的重,则总重不变,故放置铝块后容器对桌面的压力不变,故C错误; D.放铝块后,木块下表面受到水向上的压力增大,增大的压力等于铝块的重,所以木块下表面受到水的压强增大了: pF4N400Pa,故D正确。 2S0.1m 23.A、B是两个质量完全相同的实心长方体,轻轻放入水中后,静止时如图所示,则下列说法正确的是 A.两物体的密度大小关系是:ρA>ρB B.两物体排开水的体积大小关系是:V排A=V排B C.两物体受到水的浮力大小关系是:F浮A<F浮B D.两物体下表面受到水的压强大小关系是:PA=PB 【答案】B 【解析】 【详解】 A、由图可知,A在水中漂浮,则错误; BC、由图可知,A静止时在水中漂浮,则而 ,则 ,所以 ,由 确、C错误; D、由图可知,A、B的下表面距离水面的深度关系是: ,故D错误。 故选:B。 【点睛】 重点是考查物体浮沉条件和液体压强的特点,熟练掌握并灵活运用物体的浮沉条件和阿基米德原理是解答此题的关键。 ,由 可知, ,B静止时在水中悬浮,则 可知, ,故B正 , ,B在水中悬浮,则 ,所以 ,故A 24.在下图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像.若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为( ) A.2.8×103kg/m3 C.0.6×103kg/m3 【答案】A 【解析】 B.2.3×103kg/m3 D.3.2×103kg/m3 试题分析:由题图知道,石料的重力G=1400N,石料完全浸没在水中所受浮力 F浮=G-F拉=1400N-900N=500N,由阿基米德原理F浮=ρ水gV 所以石料的密度 故答案为A. 【考点定位】浮力 密度 25.如图所示,下列对浮力的求解,正确的是( ) A.由甲图可知,A物体所受浮力B.由乙图可知,柱体受到的浮力 一定等于 C.由丙图可知,物体处于静止状态,此时受到的浮力【答案】A 【解析】 【详解】 A由阿基米德法可知,物体所受浮力B由阿基米德法可知,物体所受浮力为:C由丙图可知,对物体做受力分析可知:D由阿基米德法 可知, D.由丁图可知,鸡蛋在逐渐沉入容器底的过程中,所受到的浮力逐渐变小 ,故A正确; ,故B错误; ,故C错误; 逐渐增大所以浮力逐渐增大, 故D错误; 26.如图所示,用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0 N,将一鹅卵石用细线系好后测得其重力为1.4 N,将这一鹅卵石没入溢水杯后测力计的示数为0.9 N,若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数为F(ρ水=1.0×103 kg/m3,取g=10 N/kg).则下列说法正确的是( ) A.丙图中,溢水杯溢到小桶中的水的质量为90 g B.丙图中,浸没在水中的鹅卵石所受浮力为0.5 N C.丁图中,弹簧测力计的示数F应为7.4 N D.鹅卵石的密度为1.56 g/cm3 【答案】B 【解析】 试题分析:由图可知,丙图中鹅卵石受到的浮力:F浮=G石﹣F拉=1.4N﹣0.9N=0.5N;根据阿基米德原理,溢水杯溢到小桶中的水的重力:G排=F浮=0.5N,则m水 G排0.5N==0.05kg=50g,故A不正确,B正确;丁图中,弹簧测力计的示数F为:g10N/kgF=G总﹣G排=(6.0N+1.4N)﹣0.5N=6.9N,故C不正确;鹅卵石的密度ρ石 m石G石G石1.4NF浮0.5N×1.0×103kg/m3=2.8g/cm3,故D不正确;故应选B. =V石V石gg水g【考点定位】浮力大小的计算;密度的计算;阿基米德原理 27.a、b两种物质的质量和体积关系如图所示,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,放手稳定后( ) A.甲漂浮,甲受浮力大 C.甲漂浮,乙受浮力大 【答案】D 【解析】 B.乙漂浮,乙受浮力大 D.乙漂浮,甲受浮力大 由图象知道,当ma =2.0g时,Va =1.0cm3 ,所以a的密度是:ρa =ma/Va=2.0g/1.0cm3=2g/cm3,当mb =2.0g时,Va =3.0cm3 ,所以b的密度是:ρb =mb/Vb=2.0g/3.0cm3≈0.67g/cm3 ,根据题意知道,当Va =Vb =V时,因为ρa>ρ水,所以a浸没在水中放手后会下沉,且受到的浮力是:Fa =ρ水gV,因为ρb<ρ水,所以b浸没在水中放手后会上浮,最后漂浮在水面,且受到的浮力是:Fb=Gb =ρb gV,即Fa>Fb,故只有D正确,故选D. 28.对于上升的热气球,下列说法正确的是( ) A.热气球的升空原理和民航飞机的起飞原理相同 B.热气球匀速上升时,机械能一定不变 C.热气球上升过程中,受到的大气压强不变 D.热气球燃料减少后,它的惯性变小 【答案】D 【解析】分析:(1)飞机起飞利用了流体压强与流速的关系,热气球是利用浮力升空的; (2)分析热气球在匀速上升过程中气球的动能和势能变化情况即可得出答案。 (3)根据大气压与高度的变化关系可判断热气球上升过程中大气压强的变化; (4)惯性是保持物体运动状态不变的性质,只有质量有关,质量大,惯性大。 解答:A、飞机起飞利用了流体压强与流速的关系,热气球是利用浮力升空的,二者的原理不相同。此选项错误; B、热气球在匀速上升过程中气球的质量不变,速度不变,动能不变;而高度变大,势能变大,所以机械能变大。此选项错误; C、大气压随高度的升高而减小,故热气球上升过程中,受到的大气压强越来越小;此选项错误; D、惯性大小与质量有关,质量小,惯性小,故火箭飞行一段时间后燃料减少,质量减少,其惯性大小变小。此选项正确; 故选D 【点睛】此题通过气球的升空现象,考查了物体浮沉条件的应用,对二力平衡条件的掌握,还考查了机械能的知识,综合性较强,难点是物体浮沉条件的应用。 29.如图所示,将一长方体木块放入水平放置的圆柱形盛水容器中,静止时木块有1/4的体积露出水面,这时容器底部受到水的压强跟木块未放入水中时相比增大了150Pa;若在木块上放一块铁块,使木块刚好全部压入水中,且木块没接触容器底部.以下说法正确的是 A.木块的密度为0.4g/cm3 B.则铁块的重力与木块重力之比是1:4 C.则铁块的重力与木块重力之比是1:5 D.这时容器底部所受水的压强跟木块未放入水中时相比,增加了200Pa 【答案】D 【解析】 【详解】 设木块的体积为V;木块重力为G1,铁块的重力为G2,水的密度为ρ. 由F浮=水gV排得,当木块单独漂浮在水面上时, 此时木块受到的浮力:F浮1=G木=水g3V 43V, 4因为木块漂浮,木块受到的重力等于浮力,即木gV=水g所以木块密度为 木3水=0.75103kg/m3,A错误; 4当在木块上放一铁块,使木块刚好全部压入水中时,此时的木块和铁块整体处于漂浮,排开的水的体积等于木块的体积V, 所以整体受到的浮力等于木块和铁块总重力,即水gV=木gVG铁, 所以G铁1水gV 41G铁4水gV1=,BC错误; 则铁块的重力与木块重力之比为: G木3gV34水3当V排=V时,压强增大了150Pa, 4则当V排=V时压强的增加量为 p150PaV200Pa3,D正确. V4 30.把一个体积为100cm3,质量为60g的物体放入水中.物体静止时,它所受到的浮力及浸入水中的体积分别为 A.1N 100cm3 C.0.6N 40cm3 【答案】B 【解析】 【分析】 在此题的计算与判断中,既用到了阿基米德原理,又要利用浮沉条件. 【详解】 物体的密度: B.0.6N 60cm3 D.0.5N 50cm3 物m60g30.6g/cm; 3V100cm因为物<水,所以物体静止时在水中漂浮,则物体在水中受到的浮力: F浮Gmg0.06kg10N/kg0.6N; 又因为F浮水gV排,所以物体浸入水的体积: V浸V排 F浮0.6N6105m360cm3. 33水g110kg/m10N/kg 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容