您的当前位置:首页正文

(物理)初中物理浮力常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析

2020-09-01 来源:我们爱旅游
(物理)初中物理浮力常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解

一、浮力

1.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

3P1P2 vP1水P1P2(3P1P2)D.工件的底面积是

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; 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(3P11P2)−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V==工件的体积:物

水g(3P1P2)(3P1P2)=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; (3PP)VP12V物1P2v水gD. 由V=Sh可求工件的底面积,

VS= =h(3P1P2)(3P1P2)v水g =,故D错误。

v水ghh

2.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.

3.下列关于浮力的说法正确的是 A.漂浮的物体浮力大于重力

B.钢铁比水的密度大,所以用钢铁做成的物体放入水中后最终一定处于沉底状态 C.在空中上浮的气球里充满密度小于空气密度的气体

D.悬浮在水中的潜水艇,若水舱中水位在上升,那么潜水艇一定会上浮 【答案】C

【解析】A、根据物体浮沉条件可知,漂浮的物体浮力等于重力,故A错误;

B、钢铁的密度大于水的密度,若卷成团,则其受到的浮力小于重力而下沉。若把它做成空心的,则它的重力没变,由于体积变大,其排开液体的体积变大,所以受到的浮力变大,因此可以浮在水面上。故B错误;

C、气球中气体的密度小于空气密度,气球受到的空气的浮力大于自身重力,所以漂浮在空中。故C正确;

D、原来潜水艇悬浮,浮力等于重力,若水舱中水位在上升,则重力应大于浮力,则潜水艇下沉,故D错误。 故选C。

【点睛】此题主要考查了物体的浮沉条件,关键是力和所受浮力之间的关系(或物体密度与液体密度之间的关系).同时考查了学生对阿基米德原理的应用,空心问题就是通过增大排开的液体,从而增大物体所受到的浮力。

4.如图所示,a、b、c是三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;放入水中后,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底.则下列判断中正确的是

A.它们的体积关系是:Va<Vb=Vc B.它们的重力关系是:Ga=Gb>Gc C.它们的密度关系是:ρa>ρb>ρc D.它们所受的浮力关系是:Fa=Fb=Fc 【答案】C 【解析】 【分析】

(1)当物体的重力大于受到的浮力时物体下沉,当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,当物体的重力小于受到的浮力时物体上浮;根据阿基米德原理结合图判断三球的体积关系;

(2)当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮. 【详解】

(1)由图可知,a漂浮,b悬浮,则V排a<Va,V排b=Vb,

因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,所以Fa=Ga,Fb=Gb; 因为a与b质量相等,则物体的重力相等,所以浮力Fa=Fb; 因为F浮=ρgV排,所以V排a=V排b, 所以Va>Vb,

由题干可知:Vb=Vc,所以Va>Vb=Vc,故A错误; (2)因为b悬浮,c沉入底部, 所以Fb=Gb,Fc<Gc; 因为b与c体积相同,

所以根据F浮=ρgV排可知:Fb=Fc,所以Gb<Gc;则Ga=Gb<Gc,故B错误;

(3)因为当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,

所以根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知:ρa<ρb<ρc,故C错误; (4)由上分析可知:浮力Fa=Fb=Fc,故D正确. 故选D.

5.三个相同容器里盛有密度不同的三种液休,将同一个小球先后放人三个容器中,静止时位置如图所示,容器中的液面到容器底的距离都相等.下列说法正确的是( )

A.在甲液体中小球所受的重力小于浮力

B.小球在丙液体中所受浮力等于小球在乙液体中所受浮力 C.甲乙丙三种液体对容器底的压强相同 D.丙液体的密度最小 【答案】D 【解析】

由图可知,同一个小球在甲液体中处于漂浮状态,在乙液体中处于悬浮状态,在丙液体中沉底.

A.根据漂浮条件,在甲液体中小球所受的浮力等于其自身重力,故A错误.

B.小球在乙液体中悬浮,所受浮力等于其重力,即F浮乙=G;小球在丙液体中沉底,则F浮

<G,因此F浮丙<F浮乙,故B错误.

C.因ρ物>ρ液时下沉、ρ物=ρ液时悬浮、ρ物<ρ液时漂浮,所以,三液体的密度关系为ρ甲>ρ物=ρ乙>ρ丙,因容器中的液面到容器底的距离都相等,所以,由p=ρgh可知,甲乙丙三种液体对容器底的压强为p甲>p乙>p丙,故C错误.

D.根据漂浮条件,ρ物>ρ液时下沉、ρ物=ρ液时悬浮、ρ物<ρ液时漂浮,所以,三液体的密度关系为ρ甲>ρ物=ρ乙>ρ丙,即丙液体的密度最小,故D正确为答案.

6.如图所示,杯子中装满水,轻轻放入一个小木块后,小木块漂浮在水面.放入木块后

A.水对杯底的压强不变 B.水对杯底的压强增大 C.木块的密度大于水的密度 【答案】A 【解析】 【分析】

杯子中装满水,轻轻放入一个小木块后,水的深度不变,根据液体压强的公式分析水对杯底的压强的变化;木块漂浮在水面上,根据浮沉条件分析木块的密度和水的密度的大小关系. 【详解】

杯子中装满水,放入木块后,水的高度h不变,由液体压强的公式p=ρgh可得水对杯底的压强不变;小木块漂浮在水面上,根据物体浮沉条件可知,木块的密度小于水的密度. 故选A.

D.水与木块的密度相等

7.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。

8.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. 故选C.

B.p甲<p乙m甲>m乙 D.p甲>p乙m甲>m乙

9.两个完全相同的空烧杯中分别放入质量相等的实心铜块和实心铝块(ρ铜>ρ铝)后,(铜块和铝块高度均小于烧杯高度),缓慢向两烧杯中倒满水,且水没有溢出,下列判断中正确的是( ) A.放铝块的烧杯倒入水较多 B.放铜块的烧杯倒入水较多 C.两烧杯倒入水一样多 D.无法判断 【答案】B 【解析】 【详解】

由于m铜m铝,铜铝,所以V铜Vv铝,因为这两个金属块都浸没在水中,所以它们排开水的体积都等于它们各自的体积,则V排铜V排铝,所以铝块排出的水多,盛水少,所以向烧杯倒水少;铜块排出的水少,盛水多,所以向烧杯倒水多.故B正确,ACD错

误.故选B. 【点睛】

根据密度公式,质量相等密度大的反而体积小,两个水杯相同,放入金属块的体积也大,杯子所装的水越少,否则,装的越多.

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10.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

11.两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此乙的密度大于甲的密度,VA无法确定,故D错误。故选A.

VB,小球 A 排开甲液体质量和小球 B 排开乙液体的质量

点睛:根据两个小球的浮沉情况及物体的浮沉条件,可判断出物体密度和液体密度的大小关系,物体漂浮,则物体密度小于液体密度;物体下沉,则物体密度大于液体密度.根据物体的浮沉条件结合阿基米德原理分析;根据物体的受力平衡即可判断支持力.

12.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m60g30.6g/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Gmg0.06kg10N/kg0.6N;

又因为F浮水gV排,所以物体浸入水的体积:

V浸V排

F浮0.6N533610m60cm. 水g1103kg/m310N/kgF随深度h变化的关系如图所示,其中正确的

13.跳水运动员入水的过程中,他所受浮力是( )

A. B. C. D.

【答案】A 【解析】

试题分析:在运动员入水的过程中,排开水的体积V排先增大后不变, ∵F浮=ρ水gV排,

∴运动员受到的浮力先增大、后不变. 故选A.

14.如图所示是小明同学在探究“浮力大小”的实验,实验中弹簧测力计的示数分别为F1、

F2、F3、F4,下列等式正确的是

A.F浮=F2–F1 【答案】C 【解析】

B.F浮=F4–F3 C.F浮=F2–F3 D.F浮=F2–F4

如图所示探究“浮力大小”的实验,F2为物体在空气中时,测力计的示数,即物体的重; F3为物体浸没在水中时,测力计的示数,根据称重法测浮力的原理,F浮F2-F3,故C正确;

图中,F4为排出的水加上空桶的重,F1为空桶的重,根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重,所以F浮F4-F1,故ABD都不正确. 选C.

15.两手分别拿着质量相等木块和石块,把它们都浸没到水中。松开手后,木块上浮,石块下沉。静止时受到浮力较大的是

A.石块 B.木块 C.一样大 D.不能确定 【答案】B 【解析】 【详解】

松开手后,木块上浮,静止时漂浮,木块受到的浮力石块下沉,石块受到的浮力因为所以故选B。 【点睛】

重点是浮力大小的比较,当质量相等时,根据两物体在液体中的浮沉状态很容易比较浮力的大小,漂浮时物体的浮力等于自身的重。

, 。

16.在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计,将其放入盛有不同液体的烧杯中,它会竖直立在液体中,由观察到的现象可以判断,下列烧杯中的液体密度最大的是( )

A.A B.B C.C D.D 【答案】C

【解析】密度计使用时,始终漂浮在液面上,漂浮时浮力等于重,所以密度计在液体中受到的浮力都是相等的; 根据阿基米德原理,即

可得:

可得,此液体的密度最

由图知,在C液体中,密度排开液体的体积最小,根据大, 故选C。

点睛:重点是浮沉条件和阿基米德原理的应用,关键是牢记漂浮时浮力等于重,即浮力相等,再根据阿基米德原理可比较密度的大小。

17.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:

mG排g6N0.6kg,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6N43610m, 水g1.0103kg/m310N/kg3木块露出水面的体积是:V露VV排=0.1m6104m3=4104m3,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:

pF4N400Pa,故D正确。 2S0.1m

18.如图所示,底面积不同的甲、乙圆柱形容器分别盛有相同深度、密度为ρ甲、ρ乙两种液体,甲、乙液体对容器底部的压强分别是p甲、p乙,且 p甲>p乙.现将体积为VA、VB的两球分别浸没在甲、乙两容器的液体中,无液体溢出,甲、乙容器底受到液体的压力相等.则下列说法正确的是( )

A.VA<VB,ρ甲>ρ乙 C.VA=VB,ρ甲<ρ乙 【答案】A 【解析】

B.VA>VB,ρ甲>ρ乙 D.VA<VB,ρ甲=ρ乙

甲>乙; P放入两球前,根据Pρgh,甲、乙液体深度相同, 甲>P乙,得: S甲>S乙,根据FPS,则F甲F乙, P甲>P乙且 两球浸没在液体中后,增加的压力为排开液体的重,即F'G排液V球g,因为

甲>乙,所以当V球相等时,增加的压力仍然是甲大于乙,加上原来的压力仍然是甲对容

器底的压力大于乙,不可能相等;

那么要最后压力相等,必然是乙球的体积大于甲球的体积,即乙增加的压力才可能大于甲

甲>乙正确. 增加的压力,最后加上原来的压力才可能相等,故VA<VB, 选A.

点睛:重点是液体压强、压力的判断,思路为:放入两球前,根据深度和压强判断出甲液体密度大,继而甲压力也大,放入两球后,要使压力相等,所以乙增加的压力必须要大于甲增加的压力,而甲的密度又大,故B球的体积必然大于A球的体积.过程中明白增加的压力即两球排开的液体的重是关键.

19.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1.4NF浮0.5N×1.0×103kg/m3=2.8g/cm3,故D不正确;故应选B. =V石V石gg水g【考点定位】浮力大小的计算;密度的计算;阿基米德原理

20.水平地面上有底面积为300cm2、不计质量的薄壁盛水柱形容器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B,通过一根长10cm的细线与容器底相连,如图所示,此时水面距容器底30cm,则下列相关说法错误的是()

A.此时物块B受到的拉力为6N B.容器对水平地面的压力是84N

C.剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强变化了200Pa D.剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化了200Pa 【答案】C 【解析】

【详解】

A. 木块的重力:GB=mBg=0.4kg×10N/kg=4N,木块浸没在水中,则V排=V木=(10cm)3=1000cm3=1×10−3m3,物体浸没时受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=

1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3=10N,绳子的拉力为:F=F浮−GB=10N−4N=6N;故A正确;B. 容器内水的体积V=Sh=300cm2×30cm−1000cm3=8000cm3=8×10−3m3,由ρ=可得,水的质量m水=ρV=1.0×103kg/m3×8×10−3m3=8kg,因不计质量的薄壁盛水柱形容器,则容器对水平地面的压力F=G总=(m水+mB)g=(0.4kg+8kg)×10N/kg=84N,故B正确; C. 绳子断和断之前,容器对桌面的压力不变,受力面积不变,故剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强没有变化,故C错误;D. 物块B的重力:G=mg=0.4kg×10N/kg=4N,剪断绳子,待物块B静止后漂浮,F′浮=G=4N;由F浮=ρ液gV排可得,

木块漂浮时排开水的体积:V′排==4×10−4m3,液面下降的

深度为:△h=【点睛】

=0.02m,水对容器底的压强变化量:△p

=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa.故D正确;故选C.

(1)物体在水中受到三个力的作用:重力、浮力和绳子的拉力.利用G=mg求出木块的重力,木块浸没在水中,求出木块的体积,即排开水的体积,利用F浮=ρ水gV排计算木块受到的浮力;已知物重和浮力,两者之差就是绳子的拉力;(2)容器对水平地面的压力等于容器、水、木块的重力之和;(3)绳子断和断之前,容器对桌面的压力不变等于容器重、水重和木块重之和,再利用压强公式分析对地面的压强.(4)根据漂浮时浮力与重力的关系得出木块受到的浮力;根据根据F浮=ρ液gV排得出木块排开水的体积,根据V排的变化得出水深度的变化,从而可得压强的变化.

21.装有不同液体的甲、乙两烧杯,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,如图所示,液体对甲乙两烧杯底部压强分别是P甲、P乙,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,则下面判断正确的是

A.P甲>P乙,F甲=F乙 C.P甲=P乙,F甲<F乙 【答案】A 【解析】 【详解】

B.P甲=P乙,F甲>F乙 D.P甲<P乙,F甲=F乙

物体在甲液体中漂浮,物体受到的浮力等于物体重;在乙液体中悬浮,物体受到的浮力等

于物体重;所以物体受到的浮力相等,即

F甲=F乙;

∵物体在甲液体中漂浮,

ρ甲>ρ物,

∵物体在乙液体中悬浮,

∴ρ乙=ρ物, ∴ρ甲>ρ乙,

由p=ρgh,h相同,得: ∴对容器底部的压强:

p甲>p乙.

22.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=0.75103kg/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gVG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3gV34水3当V排=V时,压强增大了150Pa,

4150PapV200Pa3则当V排=V时压强的增加量为,D正确. V4

23.如图所示,在一只不计重力和厚度的塑料袋中装入大半袋水,用弹簧测力计钩住并将其慢慢浸入水中,直至塑料袋中的水面与容器中的水面相平.此过程中弹簧测力计的示数

A.逐渐减小到零 C.始终保持不变 【答案】A 【解析】 【分析】

B.先减小后增大 D.逐渐增大

塑料袋慢慢浸入水的过程中,塑料袋排开水的体积增大,水的密度不变,水对塑料袋的浮力增大,而塑料袋内水受到的重力=拉力+浮力,物体的重力不变,浮力增大,弹簧测力计对物体的拉力(示数)减小;当袋内水面与烧杯中的水面相平,则排开水的体积等于袋内水的体积,根据阿基米德原理,此时排开水的重力等于袋内水的重力,所以测力计的示数应为零. 【详解】

在塑料袋慢慢浸入水的过程中(袋内水面与烧杯中的水面相平之前),塑料袋排开水的体积增大,由F浮=ρ水gV排可知,水对塑料袋的浮力F浮增大,由F浮=G−F′的变形式F′=G−F浮可得,弹簧测力计的示数变小;当袋内水面与烧杯中的水面相平时,排开水的体积等于袋内水的体积,即V排=V水,则排开水的重力等于袋内水的重力,即F′浮=G水,测力计的示数应为零.故选A.

24.如图所示,放于水平桌面上的台秤,其中央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

25.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= 10 N/kg,则下列说法不正确的是 ...

A.石料的质量为140 kg B.石料沉底后所受浮力为500N C.石料的密度为1.8×103 kg/m3

D.该石料立于水平地面上时对地面的压强为2.8×104Pa 【答案】C 【解析】

石料没有浸入水中时,钢绳的拉力F=G=1400N,所以石料的质量

mG1400N140kg,故A正确. g10N/kg当石料全部浸入水中时,钢丝绳的拉力F拉=900N,所以石料沉底后所受浮力F浮=G-F拉=1400N-900N=500N,故B正确.

由F浮水gV排可知,石料全部没入水中所排开水的体积等于石料的体积,即

F浮500NVV排0.05m3,石块的密度33水g1.010kg/m10N/kg石G1400N332.810kg/m,故C错误. gV10N/kg0.05m3由图乙可知,石料从刚刚浸入水中到全部没入水中,所需时间t=4s-2s=2s,已知石料的下降速度为v=0.5m/s,所以石料的高h=vt=0.5m/s×2s=1m, 由PFGShghg可得,该石料立于水平地面上时对地面的压强SSSPρhg2.8103kg/m310N/kg1m2.8104Pa,故D正确.

故C符合题意为答案.

26.如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同的液体,在容器中分别放入两个相同物体,当物体静止后两液面刚好相平,下列判断正确的是

A.物体排开液体的质量m甲B.液体对容器底部的压强p甲=p乙 D.液体对容器底部的压力F甲>F乙

【答案】D 【解析】 【详解】

A.完全相同的两个物体在甲液体处于漂浮,在乙液体中处于悬浮,两个小球受到的浮力:F浮甲=F浮乙=G,根据阿基米德原理可知G排甲=G排乙,根据G=mg可知排开液体的质量m

=m乙,故A错误;

BD.物体在甲液体中处于漂浮,ρ甲>ρ物,在乙液体中处于悬浮,ρ乙=ρ物,ρ甲>ρ乙,两液面相平,根据p=ρgh可知p甲>p乙,两个相同的柱形容器底面积相同,根据F=pS可知液体对容器底部的压力关系是F甲>F乙,故B错误,D正确;

C.甲中物体排开液体的体积较少,两液面相平,说明原来甲中液体的体积较大,V甲>V

,由ρ甲>ρ乙,根据m=ρV可知原来两种液体的质量关系m甲>m乙,两个相同的柱形容

器,质量相同,两个相同的物体,放入液体中,容器、物体和液体的总质量关系m总甲>m

总乙,根据G=mg得到G总甲>G总乙,两个相同的柱形容器底面积相同,根据pFG得到SS容器对地面的压强p甲′>p乙′,故C错误。

27.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,

G物6N=103kg/m3=0.6g/cm3;故C由G=mg和ρ=mV得:ρ木=33=0.6×gV10N/kg10m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.

28.如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有1/4的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高2cm,容器底部受到的压强变化了160Pa(取g=10N/kg),则下列判断错误的是( )

A.液体的密度是0.8×103Kg/m3 C.木块受到的浮力是6N 【答案】D 【解析】 【详解】

A.根据公式p=ρgh可得液体密度:ρ液=确;

B.木块静止时,有的体积露出液面,则V排=(1﹣)V木=V木,根据漂浮条件可得:

=

=0.8×103kg/m3;故A正

B.木块的密度为0.6g/cm3

D.使木块完全浸没需要4N向下的压力

F浮=G木,即:ρ液gV排=ρ木gV木,所以,ρ木=ρ液=×ρ液

=×0.8×103kg/m3═0.6g/cm3;故B正确;

C.木块的体积V木=L=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,木块的重力G木=m木g=ρ木gV木=0.6×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=6N;则F浮=G木=6N;故C正确;

D.木块完全浸没浮力F浮′=ρ液gV木=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=8N;则压力F=F浮﹣G

=8N﹣6N=2N;故D错误;故应选D.

29.小杰同学在游玩“海底世界”时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( )

A.浮力不变,压强不变 C.浮力变大,压强变小

B.浮力变小,压强变小 D.浮力变大,压强变大

【答案】C 【解析】 【详解】

(1)气泡上升时,h变小,由P=ρgh得气泡受到水的压强变小,因此气泡的体积变大,由于一定质量的气体,体积变大,压强变小,所以气泡内的压强变小;(2)由于气泡在上升过程中体积变大,所以根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,气泡所受的浮力在变大.故选C.

30.如图所示,水平地面上放置着两个底面积不同的轻质圆柱形容器甲和乙(S甲<S

),分别盛有两种液体A和B,液面高度相同.容器底部用细线拉着相同实心物体C,浸

没在液体中(ρC<ρA<ρB).当细线剪断,待物体C静止后,甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为△P甲和△P乙,则下列关系正确的是( )

A.△P甲可能大于△P乙 C.△P甲可能等于△P乙 【答案】D 【解析】 【详解】

B.△P甲可能小于△P乙 D.以上三种情况都有可能

容器底部用细线拉着相同实心物体C,浸没在液体中后,与没有放物体C时相比,甲液面上升高度为

,乙液面上升高度为

;当细线没有被剪断时,因为ρC<ρA<ρB,所以

C漂浮在甲、乙两种液体中.由公式,与没有

放物体C时相比,甲液面上升高度为后,甲和乙容器中液体深度变化量分别为

,乙液面上升高度为;当细线没有被剪断

△h甲=-=,△h乙=-=

甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为△P甲=

和△P乙=

由于ρC<ρA<ρB,故较.故答案选D。

,同时S甲<S乙,所以△P甲与△P乙无法比

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容