一、浮力
1.如图所示,在水平桌面上的盛水容器中漂浮一个质量分布均匀的正方体木块,若将木块露出水面的部分截去并取走,那么( )
A.木块余下部分下沉,容器底所受水的压强增大 B.木材余下部分上浮,容器底所受水的压强减小 C.木块余下部分上浮,容器对桌面的压强不变
D.木块余下部分不上浮也不下沉,容器对桌面的压强不变 【答案】B 【解析】
试题分析:将露出水面的部分截去后,木块的密度不变,仍然小于水的密度,所以没入水中的那部分木块将要上浮;
截取露出水面的部分后,木块重变小,因为仍漂浮,受到的浮力变小,根据F浮=ρ水v排g可知木块排开水的体积变小,容器内水位变低,水深变小,根据p=ρgh可知水对容器底的压强变小. 故选B.
2.水平桌面上有两个相同的烧杯甲和乙,内盛有密度不同的盐水.将同一鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个烧杯中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示.若甲、乙两杯盐水对容器底的压强分别为p甲和p乙,鸡蛋排开盐水的质量分别是m甲和m乙.则
A.p甲=p乙m甲=m乙 C.p甲<p乙m甲=m乙 【答案】C 【解析】 试题分析:
(1)由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,
因为ρ液>ρ物时物体漂浮,ρ液=ρ物时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,
因为p=ρgh,且两杯中液面相平,所以乙杯底压强大于甲杯底压强.
(2)因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,
因为F浮=G排=m排g,浮力相同,所以鸡蛋排开盐水的质量相同.
B.p甲<p乙m甲>m乙 D.p甲>p乙m甲>m乙
故选C.
3.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。 4.如图所示,两个相同的柱形容器中分别盛有两种不同的液体.并置于水平桌面上,现将相同的小球分别放入容器中,当小球静止时所处的位置如图所示,两小球受到的浮力分别为F甲、F乙,则下列判断正确的是 A.F甲<F乙ρ甲<ρ乙 C.F甲=F乙ρ甲>ρ乙 【答案】C 【解析】 【分析】 两个小球完全相同处于漂浮时受到的浮力都等于重力,由此可知两小球受浮力大小关系;根据小球的状态确定两种液体的密度关系. 【详解】 完全相同的两个小球在甲、乙两种液体处于漂浮时,两个小球受到的浮力:F甲=F乙=G. 从图中可以看出,两球都漂浮,乙中小球排开液体的体积较多,即V排甲<V排乙,浮力都等于重力,由F浮=ρ液gV排可得ρ甲>ρ乙. 故选C. B.F甲=F乙ρ甲<ρ乙 D.F甲>F乙ρ甲>ρ乙 5.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,三个容器的底部所受的水的压强相比较,正确的是( ) A.p甲>p乙>p丙 C.p甲 B.p甲=p乙>p丙 D.p甲 由图可知,木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态,图丙中木块A处于漂浮状态,所以A、B两物体受到的浮力 F甲AB=GA+GB, F乙AB=GA+GB, F丙AB=GA+FB浮, 因为金属块B在水中会下沉,所以,GB>FB浮,所以 F甲AB=F乙AB>F丙AB; 根据阿基米德原理可知V排= F浮,则 水gV甲AB=V乙AB>V丙AB, 则水面上升的高度关系为: h甲升=h乙升>h丙升 在三个相同的容器中装有质量相同的水,原来水面高度相同,故待A、B静止时,水面高度的大小关系为: h甲=h乙>h丙, 根据p=ρgh可知水对容器底部压强的关系为: p甲=p乙>p丙, 故B符合题意,ACD不符合题意. 6.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; 7.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。 8.将重为4N,体积为6×10-4m3的物体投入一装有适量水的溢水杯中,溢出水300g.若不计水的阻力,当物体静止时,下列判断正确的是( ) A.物体上浮,F浮=6 N B.物体悬浮,F浮=4 N C.物体漂浮,F浮=4 N D.物体沉在水底,F浮=3N 【答案】C 【解析】因为物体的重力是:G=4N,体积是:V=6×10-4m3,所以根据G=mg=ρVg,可得物体的密度是:ρ=G/vg=4N/6×10−4m3×10N/kg=0.67×103 kg/m3 ,即ρ<ρ水,所以物体在水中会漂浮;物体漂浮,浮力会等于重力,所以F浮=G=4N,故选C。 10﹣3m3、重为12N的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力9.把体积为2× 大小分别为(g取10N/kg)( ) A.漂浮,F浮=20N C.沉底,F浮=20N 【答案】B 【解析】 【详解】 由阿基米德原理可知,当物体浸没在水中,受到的浮力: F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3=20N>12N, 根据浮沉条件可知:物体会上浮,最后漂浮在水面上; 根据漂浮的条件知:受到的浮力 F浮′=G=12N. B.漂浮,F浮=12N D.沉底,F浮=12N 10.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; V100cm3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0.6N533610m60cm. 水g1103kg/m310N/kg11.已知密度为2×103kg/m3,边长为4cm的正方体橡皮泥块,放在足够多的水中,沉入水底;当把它捏成一只小船时,便能漂浮在水面上,以下计算结果正确的是(g=10N/kg) A.橡皮泥块的质量是12.8g B.橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.N C.橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.28×10-4m3 D.橡皮泥块浸没在水中是受到的浮力是1.28N 【答案】C 【解析】橡皮泥的密度ρ=2×10kg/m=2g/cm,体积V=(4cm)=cm=6.4×10m, 3 3 3 3 3 -53 A、由 得橡皮泥的质量m=ρV=2g/cm×cm=128g,故A错误; 3 3 B、橡皮泥小船漂浮时受到的浮力F浮=G=mg=0.128kg×10N/kg=1.28N,故B错误; C、由F浮=ρ水V排g得橡皮泥小船漂浮时排开水的体积 ,故C正确; D、橡皮泥块浸没在水中时V排′=V=6.4×10m,则F浮′=ρ水V排 -53 ′g=1×10kg/m×6.4×10m×10N/kg=0.N,故D错误. 3 3 -53 故选C. 12.将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有81g水从大烧杯中溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有72g酒精从大烧杯中溢出。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,则物块在水中的状态及物块的密度是 A.悬浮1.0×103kg/m3 C.下沉 1.2×103kg/m3 【答案】D 【解析】 【详解】 假设ρ物≥ρ水,物体将在水中悬浮或下沉在杯底,在酒精中下沉在杯底,此时排开水或酒精的体积相同,根据F浮=ρ液V排g可知受到的浮力关系为5:4,而现在根据 F浮=G排=G溢=m溢g,可知浮力关系为9:8,所以ρ物≥ρ水不可行; 假设ρ物≤ρ酒精,物体将在水中漂浮,在酒精中漂浮或悬浮,这样受到的浮力相等,都等于自重,但是实际受到的浮力不相等,所以ρ物≤ρ酒精不可行; 可见物体的密度一定是大于酒精的密度、小于水的密度,所以物体在水中会漂浮,而在酒精中下沉到杯底; 因为物体在水中漂浮,所以F浮=G物=m物g, F浮=G排=G溢=m溢g, m物=m溢=81g, 因为物体在酒精中下沉,所以:V物=V排=物体的密度: B.漂浮0.92×103kg/m3 D.漂浮0.90×103kg/m3 m排酒精=72g3=90cm, 0.8g/cm3 m物V物81g333=0.9g/cm=0.910kg/m,故D正确。 90cm313.如图一个装有石块的小船漂浮在水面,如果将石头投入水中,容器的水位将 A.升高 C.不变 【答案】B 【解析】 【详解】 石头在船上,船和石头受到的浮力: B.降低 D.无法确定 F浮G总G船G石G船石V石g①, 石块放入水中后,船和石头受到的浮力等于船受到的浮力F船加上石头受到的浮力F石, F浮F船F石, 由于船漂浮: F船G船, 石头沉入水底: F石水gV排, ∴F浮F船F石G船水gV石②, ∵石水, 由①②可得: F浮F浮, 即:石头在船上时,船和石头受到的浮力大,由阿基米德原理可知石头在船上时,船和石头排开水的体积大、水位高,所以把船上的石头投入水中,池内水位下降。故ACD项不符合题意,B项符合题意; 故选B。 14.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中.当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示.则 A.甲杯底部所受的液体压力较大 B.乙杯底部所受的液体压强较大 C.鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大 D.鸡蛋在乙杯中受到液体的浮力较大 【答案】B 【解析】 【详解】 A.由于两杯完全相同,所以F甲小于F乙,A错误; B.甲杯中的V排大,所以ρ液小,根据p=ρ液gh,深度相同,甲液体的密度小于乙液体的密度,所以p甲小于p乙.B正确; C.根据浮力的公式F浮=ρ液gV排,在浮力相同时,排开液体的质量也相同,C错误; D.因为鸡蛋在甲、乙两杯中处于悬浮和漂浮状态,所以,浮力都等于自身的重力,是相等的,D错误. 15.两个相同的柱形容器置于水平地面,容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙。取两块相同的橡皮泥,将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中,将另一块捏成球形状放入乙液体中,橡皮泥静止后如图2所示。以下判断正确的是 A.液体的密度ρ甲>ρ乙 B.液体对容器底部的压强 p甲<p乙 C.橡皮泥受到的浮力F甲<F乙 D.容器对地面的压强p地甲>p地乙 【答案】B 【解析】 【详解】 A.将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力;将另一块捏成球形状放入乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同。根据阿基米德公式F浮=液gV排可得 F浮液 V排g 由图可知V排甲>V排乙,所以 ρ甲<ρ乙 故AC错误; B.液体对容器底的压力等于液体的重力与排开液体的重力之和,因为ρ甲<ρ乙,所以等体积液体甲、乙的质量关系为 m甲<m乙 即 G甲<G乙 橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同,因为F浮=G排,所以 G甲排=G乙排 故有 G甲+G甲排<G乙+G乙排 因此液体对容器底压力 F甲<F乙 由压强公式p= F ,可知液体对容器底部压强 s p甲<p乙 故B正确; C.将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力;将另一块捏成球形状放入乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同,故C错误; D.容器对地面的压力等于容器重力、液体重力、物体重力之和,因为G甲<G乙,所以 G甲+G物+G容 <G乙+G物+G容 因此容器对地面的压力 F容甲<F容乙 由压强公式p= F 可知容器对地面的压强 s p地甲<p地乙 故D错误。 16.如图所示,将边长10 cm的正方体木块放入装有水的烧杯中,木块静止时,上表面距离水面 4 cm,g取10N/kg,则 A.木块受到的浮力为4N B.使木块完全浸没需要施加4N向下的压力 C.木块的密度是0.4g/cm3 D.木块底部受到水向上的压强为103Pa 【答案】B 【解析】 【分析】 (1)求出木块浸入水中的体积,即为排开水的体积,利用F浮=ρ水gV排计算浮力大小; (2)使木块完全浸没受到的力等于木块露出部分在水中受到的浮力,利用F浮=ρ水gV排计算; (3)木块漂浮所受浮力等于重力,利用重力公式求出质量,然后利用密度公式求其密度; (4)求出木块底部距离水面的高度,然后利用液体压强公式求解. 【详解】 A.木块排开水的体积(即浸入水中的体积)为:V排=10cm×10cm×(10−4cm)=600cm310−4m3 =6× 木块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10−4m3=6N,故A错误; B.使木块完全浸没还需要的力: F=F′浮=ρ水gV′排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1×0.04)m3=4N,故B正确; (0.1×C.根据浮沉条件得,G物=F浮=6N, 由G=mg和ρ=mV得:ρ木=错误; D.木块底部受到水向上的压强: p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa,故D错误. G物6N=103kg/m3=0.6g/cm3;故C33=0.6×gV10N/kg10m 17.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】 3P1 v B.工件完全在水中时受到的浮力为 3P1P2 vP1水P1P2(3P1P2)D.工件的底面积是 v水h【详解】 A.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; vP2, 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′= 1(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工件的质量,m= =v=; gvgg3P1Pmvgm1水= =由=可得,工件的密度:=,故C正确; 3PV物(P1P2)PV12v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 18.甲、乙两球放在液体中静止,甲球在水面以上和水下部分的体积比为1:4,如图所示,则下列说法正确的是 A.若甲、乙体积相同,因为甲球漂浮,乙球悬浮,所以F浮甲>F浮乙 B.若甲、乙体积相同,G甲=3/4G乙 C.若甲、乙休积相同、均为实心,则甲、乙由不同物质构成,ρ甲:ρ乙:ρ液=4:5:5 D.若甲、乙质量相等,则甲的体积较大,若由同种物质构成,则甲一定是空心的,且空心部分 体积为甲球体积的1/5,乙可能是实心 【答案】C 【解析】 【详解】 A.若甲、乙体积相同,由题意知甲排开水的体积小于乙排开水的体积,根据 F浮液gV排可知, F浮甲<F浮乙, 故A错误不符合题意; B.若甲、乙体积相同,甲球漂浮,则: 4G甲F浮甲水V排甲g水Vg, 5乙球悬浮,则: G乙=F浮乙=ρ水V排乙g=ρ水Vg; 综合两式: 4G甲G乙。 5故B错误不符合题意; C.乙球悬浮,根据浮沉条件可得: ρ乙=ρ液; 甲球漂浮,根据浮沉条件可得: 甲Vg液Vg,甲液; 可得: 4545ρ甲:ρ乙:ρ液=4:5:5, 故C正确符合题意; D.若甲、乙质量相等,因为浮力都等于重,所以浮力相等,排开液体的体积相等,结合题意知,甲的体积较大; 若由同种物质构成,质量相等,甲的体积较大,可知甲球一定是空心的,球材料的密度不确定,则乙球可能是空心的,也可能是实心的; 则浮沉条件结合阿基米德原理可得: V甲排=V乙排=V乙, 又知: 4V排甲V甲, 5可得: 4V乙V甲, 5当乙球是实心时,甲球空心部分: 41V甲空V甲V甲V甲; 55当乙球空心时,甲球空心部分体积当然不是甲球体积的 1,D说法不成立。 5 19.如图所示,将已校对好的弹簧测力计挂上物块后,轻轻的浸没于水中后,空烧杯中收集到100ml的水,g=10N/kg,关于该实验能得出的结论正确的是 A.在物块逐渐浸没过程中,A点处受到水的压强先变大后不变 B.弹簧测力计下的物块浸末后示数是1N C.物块的体积小于100cm3 D.物块受到的浮力是1N 【答案】A 【解析】 【详解】 A、由图知,溢水杯中的水没有装满,在物块逐渐浸入水中的过程,水面上升,A点处水的深度不断增加,当水面达到溢水口后虽有水溢出,但A点处水的深度不再增加,根据 可知,A点处受到水的压强先变大后不变,故A正确; BCD、由图可知,物块的重力G=2N,已知溢出水的体积为100ml, 假如原来溢水杯中装满水,由阿基米德原理可知,物块完全浸没时受到的浮力: , 在这种情况下,物体的体积 则弹簧测力计下的物块浸没后的示数为: , , 由于溢水杯没有装满,则排开水的体积大于溢出水的体积,所以浮力应大于1N,物体的体积应大于100cm3;因为实际的浮力大于1N,所以测力计示数应小于1N,故BCD错误; 故选A。 20.如图所示,水平桌面上放着一个装有适量水的圆柱形容器,水面上漂浮着一个放有实心小铁球的烧杯;若将小铁球从烧杯中取出放入水中,烧杯仍竖直浮在水面上,ρ铁=7.9g/cm3.下列说法不正确的是 A.水可能会溢出 B.烧杯下表面受到水的压强变小 C.圆柱形容器底受到水的压强变小 D.圆柱形容器对桌面的压强不变 【答案】A 【解析】 【详解】 A.铁球在烧杯中,整体漂浮在水面上,所以 F浮总G烧杯G球; 拿出小球,烧杯漂浮在水面上,所以 F浮杯G杯, 故烧杯的浮力减小,由F浮=水gV排知,烧杯排开水的体积减小,烧杯中水面会下降,不会溢出,故A不正确,符合题意; B.铁球在烧杯中,整体漂浮在水面上,所以F浮总G烧杯G球球;拿出小球,烧杯漂浮在水面上,所以F浮杯G杯,故烧杯的浮力减小,烧杯排开水的重力减小,烧杯排开水的体积减小,烧杯将上浮小一些,烧杯下表面受到水的压强变小,故B正确,不符合题意; C.铁球拿出前的总浮力 F总G烧杯G球; 铁球拿出后的总浮力 F浮总F浮杯F浮球, 杯子漂浮在水面上, F浮杯G杯, 故 F浮总G杯F浮球, 而铁球沉底, F浮球<G球, 故 F浮总>F浮总; 即铁球拿出后烧杯和铁球受到的总浮力小于拿出前烧杯和铁球受到的总浮力,根据 F浮gV排可知,拿出后排开水的体积小于拿出前排开水的体积,同一个容器底面积相 同,则拿出前水的深度大于拿出后水的深度,根据pgh可知,拿出前水对容器底的压强大于拿出后水对容器底的压强,故C正确,不符合题意; D、容器对地面的压力等于容器、水、物体的重力之和,同一容器,则质量相等,重力相等,铁球与小船质量相等,重力相等,故容器对地面的压力相等,容器的底面积相等,根据pF可知,甲图容器对地面压强等于乙图容器对地面压强;故D正确,不符合题意. S 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.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 25.如图所示,底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上,容器中装有适量的水,一木块漂浮在水面上,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等.下列表示木块下表面处水的压强p1、容器对桌面的压强p2、木块的重力势能Ep和木块所受的浮力大小F随时间t变化的关系图象中,可能正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 压强和浮力 【详解】 AB.压强p2随时间都是线性减小的,故AB错; C.由于木块的高度在不断减小,所以木块的重力势能也是先不断减小的,故C错; D.由于木块是漂浮的,在木块没有接触底面之前浮力是不变的,当接触底面以后,浮力是越来越小的,故D正确. 26.重为5牛的小球轻放入盛有水的烧杯中,溢出重为4牛的水。若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,已知ρ酒<ρ水,则溢出酒精的重力大小( ) A.一定小于4牛 C.一定等于4牛 【答案】B 【解析】 【详解】 假设烧杯的水是满的,溢出重为4牛的水,那么根据阿基米德原理可知,小球受到的浮力是4牛;假设烧杯的水不是满的,溢出重为4牛的水,那么可知小球排开水的重力大于4牛,小球受到的浮力大于4牛;假设小球的密度小于水的,那么小球会漂浮,小球受到的 B.可能等于5牛 D.可能大于5牛 浮力等于5牛,由上述可知,小球的密度小于水的这种情况有这个可能;若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,已知ρ酒<ρ水,假设烧杯的酒精是满的,并且小球的密度小于酒精的,那么小球会漂浮,溢出酒精的重力大小等于小球受到的浮力,而这个浮力等于小球的重力5牛,所以说溢出酒精的重力大小可能等于5牛;假设溢出酒精的重力大小大于5牛,那么小球在酒精中受到的浮力应该大于5牛,但是小球自身的重力只是5牛而已,小球在酒精中漂浮、悬浮、沉底,受到的浮力都是小于或等于5牛,浮力不可能大于5牛,所以说溢出酒精的重力大小不可能大于5牛;故选B。 27.在帮妈妈做家务的时候,小明发现两根相同体积的筷子,甲浮在水面上,乙沉在水底,如图,由此可知甲比乙 A.所受浮力小 B.质量大 C.所受压强大 D.密度大 【答案】A 【解析】 分析:A、由题知,甲浮在水面上,排开水的小于筷子的体积;乙沉在水底,排开水的体积等于筷子的体积;而筷子的体积相同,可知甲乙筷子排开水的体积的大小关系,根据阿基米德原理得出受浮力关系; B、由题知, ,由A推导F甲与F乙的关系,进而得出G甲与G乙的关 系,最后得出m甲与m乙的关系; C、根据甲乙所处深度关系判断受液体压强关系; D、根据甲和乙的浮与沉,判断甲、乙的密度与水的密度关系,得出甲乙的密度关系。 解答:A、因为甲筷子漂浮,所以甲排开水的体积V甲<V;因为乙筷子沉底,所以乙排开水的体积A正确; B、由题知, m甲<m乙,故B错; C、因为甲处的深度小于乙所处的深度,由故选:A。 【点睛】本题考查了学生对物体的浮沉条件、液体压强公式、阿基米德原理的掌握和运用,能从甲筷子漂浮在水面上、乙筷子沉入水底得出排开水的体积大小关系是本题的关键。 可知,甲受到水的压强小,故C错; D、因为甲漂浮,所以ρ甲<ρ水,因为乙下沉,所以ρ乙>ρ水,所以ρ乙>ρ甲,故D错。 ,由A知道F甲<F乙,所以G甲<G乙,因为 ,所以 ;由阿基米德原理可知甲受到的浮力小于乙受到的浮力,故 28.如图所示,放于水平桌面上的台秤,其有一个盛水平底柱形烧杯。现将弹簧测力计下端吊着的实心铝块逐渐浸入,直至刚浸没于水中(不接触容器,无水溢出)在此过程中,下列说法正确的是 A.弹簧测力计的示数逐渐减小,台秤的示数不变 B.水对烧杯底部的压强变大,台秤的示数逐渐变小 C.水对杯底增加的压力等于铝块浮力的变化量 D.浮力逐渐变大,台秤对水平桌面的压强不变 【答案】C 【解析】 【详解】 AB.铝块受竖直向下的重力、竖直向上弹簧测力计的拉力和浮力,由平衡条件得: G铝=F+F浮, F=G铝-F浮, 在铝块完全浸没前,V排逐渐增大,根据阿基米德原理得到F浮逐渐增大,弹簧测力计的示数F逐渐减小; 铝块浸在水中,受到竖直向上的浮力,根据力的作用是相互的,可知铝块对水向下的压力 F压=F浮, 台秤的支持力为FN,由平衡条件得到台秤对烧杯的支持力 FN=G+F压, 在铝块完全浸没前,F浮逐渐增大,F压逐渐增大,FN逐渐变大,台秤的示数增大,铝块逐渐浸没过程中,水的深度变大,根据p=ρgh得到水对烧杯底部的压强变大,故AB错误; C.水对杯底增加的压力 ΔF=ΔpS=ρgΔhS=ρgΔV排=ΔF浮, 故C正确; D.实心铝块逐渐浸入,直至刚浸没于水中,V排逐渐增大,F浮增大,根据力的作用是相互的,可知铝块对水向下的压力增大,台秤受到的压力增大,台秤对桌面的压力增大,根据p= F可知台秤对桌面的压强增大,故D错误。 S 29.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。 30.将一个边长为4cm的正方体木块轻轻放入盛满水的溢水杯中,木块漂浮在水中静止时,从溢水杯中溢出水的体积为 38.4cm3;若将此木块改放入密度为 0.8×103kg/m3的酒精中,待木块静止时,下列说法正确的是 A.木块露出酒精的体积为 16cm3 C.从溢水杯中溢出酒精的体积为 38.4cm3 之比为 5:4 【答案】A 【解析】 由题意可知,木块的体积V=cm3,木块在水中漂浮,其质量等于溢出水的质量为m= 38.4g,所以可得木块的密度为ρ=m/V=38.4g/cm3=0.6g/cm3=0.6×103kg/m3,故B错;木块的密度是小于酒精的密度的,所以木块在酒精中是漂浮的,排开酒精的质量等于排开水的质量为38.4g,则排出酒精的体积为38.4g/(0.8g/cm3)=48cm3,故C错;木块露出酒精的体积为cm3-48cm3=16cm3,故A正确;木块浸入水中的体积与浸入酒精中的体积之比为38.4:48 =4:5,故D错;应选A. B.木块的密度为 0.6 kg/m3 D.木块浸入水中的体积与浸入酒精中的体积
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