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文档简介
1、浮力分类习题详解一、比拟浮力的大小题1甲、乙、丙三个体积相同的实心小球,静止在液体中如下图,关于三个小球下面说法正确的选项是A三个球受到的浮力关系为F甲=F乙F丙 B三个球受到的浮力关系为F甲F乙=F丙C三个球受到的浮力关系为F甲F乙F丙 D不能确定2将重力相同的木块和铁块放入水中静止后,那么。A木块受的浮力大 B铁块受的浮力大C木块和铁块所受的浮力一样大 D无法判断水受的浮力大3甲、乙两个完全相同的密度计放在A、B两种液体中,如下图,那么甲、乙密度计受浮力F甲、F乙和A、B液体密度比拟AF甲F乙,AB BF甲=F乙,A=BCF甲F乙,AB DF甲=F乙,AB4金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡,
2、在升至水面的过程中体积逐渐变大,这个过程中气泡所受浮力将A不变B变大C变小D无法确定5如下图一个充气的气球下面挂一个金属球,把它们放入水中某处恰能静止,现把金属块及气球的位置轻轻向上移一些,那么金属块和气球A向上运动B向下运动C静止不动D无法判断6潜水艇从在水下潜行变成上浮,在浮出水面之前,所受到海水的压强和浮力变化情况是A压强不变,浮力变小B压强增大,浮力不变C压强不变,浮力变大D压强减小,浮力不变7游泳的人由河边走向深水处的过程中,如果河底布满碎石子,那么A脚越来越疼,因为水对脚的压力变大 B脚疼得变轻,因为河底对人的支持力在变小C脚越来越疼,因为水对人的浮力变大 D脚疼变轻,因为人的重力
3、越来越小二、切割题8浮在水面上的长方体木块的密度为,水的密度为0,将木块浮在水面以上的局部切去,木块又会上浮,待稳定后再次切去水面以上的局部,剩余木块的体积正好是原来的1/2,那么可判断:0为A1:4B1:3C1:2D1:9一密度p=0.75×103 k/m3的物块漂浮在水面静止时,露出水面的体积为V1=12cm3,该物块的体积为 cm3:将露出局部截去后,剩余局部再次漂浮在水面,此时露出水面的体积V2= cm3。10一体积为V的实心蜡块漂浮在水面上,求V蜡:V= 。如果将蜡块露出水面局部削去,水面下的局部将 下沉、上浮、悬浮剩余蜡快静止时,露出水面的局部V蜡的与剩余蜡块的体积V的体
4、积之比为 蜡=0.9×103kg/m3 水=1×103kg/m3三、判断压力变化题11静止在水平桌面上的容器里盛有液体,液体对容器底部的压力A一定等于液体受到的重力B一定大于液体受到的重力C一定小于液体受到的重力D不一定等于液体受到的重力12如下图,木块下方吊着一铁块悬浮在水中,如果将绳子剪断,当铁块和木块静止时,水对容器底部的压强和压力的变化A压强不变,压力不变B压强变小,压力变大C压强变大,压力变小D压强变小,压力变小13如下图,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120Pa;假
5、设在木块上缓慢放一铁块,使木块刚好平稳全部压入水中,那么此时A铁块的重力与铁块所受浮力是平衡力B铁块对木块的压力和木块对铁块的支持力是平衡力C铁块的重力与木块重力之比是3:1D容器底部所受水的压强跟木块未放入水中时相比增加了160Pa四、空气浮力题14空气的密度为1.29kg/m3人体平均密度与水的密度相当。质量为60kg的中学生在空气中受到的浮力大约是A0.78NB7.8×102NC7.8×104ND7.8×105N15一个载重气球在空中受到2000牛的浮力时匀速竖直上升,假设在所载重物中再加20千克的物体,该气球就能匀速竖直下降。设气球上升和下降时受到的浮力和
6、空气阻力大小均不变,取g=10N/kg,那么以下判断正确的选项是A气球上升时受到重力是1100NB气球上升时受到的合力比下降时受到的合力大C气球上升和下降时受到的阻力大小为100ND气球下降时运动状态一直在改变16假设用一个内充氢气,体积为3m3的气球来悬挂标语,气球的重为10N,空气的密度为1.29kg/m3,球内的氢气质量不计。 g取10N/kg求:1该气球在空气中受到的浮力是多少?2该气球能吊起多重的标语?17如下图,一个载重气球在空气中匀速上升时,受到的竖直向上的浮力为2000N,假设在所载重物中再加200N的物体,这时气球就能匀速下降,假设气球上升和下降时所受的浮力和阻力大小不变,那
7、么:1气球的重力为多少N?2受到的阻力为多少N?五、冰熔化问题18如下图,放在桌面上的柱形容器中盛有适量的密度是1.2×103kg/m3的液体,有一块冰0.9×103kg/m3漂浮在液面,那么A冰露出液面的体积是总体积的 B冰熔化后,容器中的液面升高C冰熔化后,容器对桌面的压力变大 D冰熔化后,液体对容器底部的压强变大19将一块冰放入浓盐水中,冰处于漂浮状态,液面位置如下图,冰熔化后,杯中液面将比熔化前A上升B不变C下降D无法判断20如下图,一块0的冰放在盛有0的水的容器中。冰块与容器底部相接触并相互间有压力,那么当冰完全融化为0的水后。容器中水面的位置将A上升 B下降C保
8、持不变 D水面的升或降决定于冰和容器内水的体积21如下图,一块冰用线系着浸没在水中,假设冰的密度为0.9×103kg/m3,那么当冰完全融化后,水面将 选填上升“下降“或不变“,你判断的依据是 。22在如下图的装有水的杯中漂浮着一块冰,冰块内有一实心小铁块。当冰全部融化后,杯中的液面将会 填“升高、“降低或“不变。23【多项选择】如下图,在水平桌面上放置一个装有适量水的锥形瓶,瓶内漂浮着一块冰,当冰完全熔化后A瓶内水面高度上升B水对瓶底的压强变大C瓶内水面高度不变D桌面受到的压强不变六、密度问题24如图甲,一个底面积为100cm2、深度为12cm的圆柱形容器放在水平桌面上,现用一弹簧
9、测力计悬挂一金属块,轻轻浸入水中,当金属块浸没水中且静止不动时,弹簧测力计示数为4.8N再将金属块缓慢取出后,如图丙,忽略金属块带出水分的多少,水对容器底的压强为1040Pa取g=10N/kg,不计容器质量求:1如图乙,水对容器底的压强?2图乙中金属块受到的浮力?3金属块的密度?七、空心问题25有一铁球的质量为158g,它的体积为30cm3,问:它是空心的还是实心的,如果是空心的,那么空心局部的体积是多大?铁的密度铁=7.9g/cm3八、浮力综合题26有块金和银的合金,质量为596克,将它浸没在水中称,弹簧测力计示数为5.56牛,试求这块合金中,金和银的质量各是多少?金=19.3g/cm3,银
10、=10.5g/cm3。27有一块体积为V、质量为M的合金,它是由密度为1和密度为2的两种金属合成的。1写出合金密度的表达式。2求出这种金属在合金中的质量之比的表达式。28如下图,一边长为10cm的立方体木块,在水中静止时,刚好有四分之一露出水面,容器的底面积为250cm2g取10N/kg求:1木块受到的浮力;2木块的密度;3假设用手将木块缓慢压入水中,当木块刚好没入水中时,水对容器底部的压强增大了多少?29如下图,一边长为10cm的立方体木块,在水中静止时,刚好有露出水面。假设g取10N/kg,求:木块的密度是多大?用手将木块缓慢压人水中,当木块刚好全部没入水中时,手对木块的压力是多大?盛水容
11、器中水的深度为15cm,容器底面积为500cm2木块全部没入水中后,容器底部受到的压强的变化量是多少帕?30如下图,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底外表与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上外表与水面齐平,那么石鼓受到的浮力是取g=10N/kgA0B0.3NC0.5ND0.8N31如下图,在一块浮在水面的长方体木块上放一质量为340克的铁块甲,木块恰好浸没在水中。拿掉铁块甲,用细线把铁块乙系在木块下面,木块也恰好浸没在水中,铁的密度为7.8×103kg/m3那么铁块乙的质量为A390克B237克C318克D326克
12、32一个底面积为0.01米2的薄壁柱形容器放在水平桌面上,盛有深0.1米的水。此题g=10牛/千克求:1水的质量m水。2容器底部受到的水的压强p水。3现有一块冰,里面冻着一块密度为2克/厘米3、质量为0.5干克的石块。把它放入容器,能够漂浮在水面上,如下图,当冰块溶化石块静止后,求容器底部压强的变化量。33如下图,在盛有水的烧杯中漂浮着一块冰,当冰完全熔化为水以后,水面将 “上升、“不变、“下降,并请说明理由。34底面积相同的圆柱形薄壁容器内装有密度为的液体,液面上漂浮着一个横截面积为S1的圆柱形物体A,此时木块A浸入液体的深度为h0,如图甲所示。现将物块B置于物块A上方,静止后物块A相对于圆
13、柱形容器下降的高度为h,且仍有局部体积露在液面外,如图乙所示。请解答以下问题:1在图甲中,画出此时木块A的受力示意图。2分别求出物块A、B的质量。35一个体重为600N的人站在漂浮于水面的木筏上,木筏的体积为0.4m3,木筏的密度为0.6×103kg/m3,g=10N/kg求:1木筏底距水面0.2m 求木筏底所受水的压强2此时木筏和人所受浮力3木筏和人排开水的体积。36在水中放入质量为3kg的木块,木块静止时有的体积浸入水中。求:1木块静止时所受的浮力。2木块的体积。g=10N/kg37如下图,将一个体积为1.0×103m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱
14、形容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:g取10N/kg1木块浸没在水中受到的浮力。2剪断细线后,木块处于静止时露出水面的体积多大。3容器底压强减小了多少?38一个质量为0.6kg,边长为0.1m的正方体物块,放置在水平地面上,g取10N/kg求:1物块的密度。2物块对地面的压强。3假设将物块浸没在水中后松手,通过计算判断该物块的浮沉情况。39底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为10cm的正方体木块A放入水后,再在木块A的上方放一物体B,物体B恰好没入水中,如图a所示。物体B的密度为6×103kg/m3质量为0.6kg取g=1
15、0N/kg求:1木块A的密度。2假设将B放入水中,如图b所示,求水对容器底部压强的变化。40如下图,体积为500cm3的长方体木块浸没在装有水的柱形容器中,细线对木块的拉力为2N,此时水的深度为20cm取g=10N/kg,求:1水对容器底的压强。2木块受到水的浮力。3木块的密度。4假设剪断细线待木块静止后,将木块露出水面的局部切去,要使剩余木块刚好浸没在水中,在木块上应加多大的力?浮力分类习题详解参考答案一、比拟浮力的大小题1甲、乙、丙三个体积相同的实心小球,静止在液体中如下图,关于三个小球下面说法正确的选项是A三个球受到的浮力关系为F甲=F乙F丙B三个球受到的浮力关系为F甲F乙=F丙C三个球
16、受到的浮力关系为F甲F乙F丙D不能确定【解答】解:由图知,三个球排开水的体积:v丙v乙=v甲,F浮=水v排g,三个球受到的浮力:F甲=F乙F丙。应选:A。2将重力相同的木块和铁块放入水中静止后,那么。A木块受的浮力大B铁块受的浮力大C木块和铁块所受的浮力一样大D无法判断水受的浮力大【解答】解:因为铁水木,所以,放入水中后,木块漂浮,即F木=G木;铁块下沉,F铁G铁;因G木=G铁,所以F木F铁。应选:A。3甲、乙两个完全相同的密度计放在A、B两种液体中,如下图,那么甲、乙密度计受浮力F甲、F乙和A、B液体密度比拟AF甲F乙,ABBF甲=F乙,A=BCF甲F乙,ABDF甲=F乙,AB【解答】解:由
17、图可知,密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态,同一支密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等;故F甲=F乙;根据阿基米德原理F浮=液gV排,在F浮一定时,物体浸入液体中的体积越大,那么液体的密度越小,由题图知V排甲V排乙,所以AB。应选:D。4金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡,在升至水面的过程中体积逐渐变大,这个过程中气泡所受浮力将A不变B变大C变小D无法确定【解答】解:由F浮=gV排可知,气泡排开液体的体积变大时,气泡受到的浮力在不断变大。应选:B。5如下图一个充气的气球下面挂一个金属球,把它们放入水中某处恰能静止,现把金属块及气球的位置轻轻向上移一些,那么金属块和气球A向上运动B向
18、下运动C静止不动D无法判断【解答】解:气球和金属块在水中静止,故所受浮力与气球及金属块的重力相等。当气球上移时,深度变浅,受到的液体压强变小,那么气球体积变大,故气球所受浮力变大,浮力大于重力,故金属块和气球上浮。应选:A。6潜水艇从在水下潜行变成上浮,在浮出水面之前,所受到海水的压强和浮力变化情况是A压强不变,浮力变小B压强增大,浮力不变C压强不变,浮力变大D压强减小,浮力不变【解答】解:潜水艇从潜行变为上浮,在浮出水面之前,排开水的体积V排不变,由阿基米德原理可知,浮力不变;深度h变小,由p=gh可知,压强减小。应选:D。7游泳的人由河边走向深水处的过程中,如果河底布满碎石子,那么A脚越来
19、越疼,因为水对脚的压力变大B脚疼得变轻,因为河底对人的支持力在变小C脚越来越疼,因为水对人的浮力变大D脚疼变轻,因为人的重力越来越小【解答】解:脚疼是由河底对脚的支持力产生的,与水无关,故A错误;人由河边走向深水处的过程中,受到三个力重力G、支持力F支、浮力F浮,满足F浮+F支=G;重力是由于地球的吸引而产生的力,其大小与质量大小有关,故人走向深水处的过程中,重力不变;故D错误;在此过程中,排开水的体积越来越大,由阿基米德原理可知,浮力变大,所以支持力逐渐减小,脚疼越来越轻;故B正确,C错误。应选:B。二、切割题8浮在水面上的长方体木块的密度为,水的密度为0,将木块浮在水面以上的局部切去,木块
20、又会上浮,待稳定后再次切去水面以上的局部,剩余木块的体积正好是原来的1/2,那么可判断:0为A1:4B1:3C1:2D1:【解答】解:设原来木块的体积为v,原来木块漂浮在水面上,F浮=G排=G木,水v排1g=木vg,切去水上局部后,木块的体积为v,仍漂浮,此时木块的体积:v=v排1,水v排1g=水vg=木vg,可得木vg=水vg,再切去水上局部,剩余木块的体积等于第二次排开水的体积,由题知,v剩=v排2=v,此时:水v排2g=水vg=木vg,可得:水vg=木vg,得:=,=。应选:D。9一密度p=0.75×103 k/m3的物块漂浮在水面静止时,露出水面的体积为V1=12cm3,该物
21、块的体积为48cm3:将露出局部截去后,剩余局部再次漂浮在水面,此时露出水面的体积V2=9cm3。【解答】解:1假设物块的体积为V,排开水的体积为V12cm3,因为物块漂浮,所以F浮=G=mg=物块Vg,又因为F浮=水V排g、G=mg、=,所以水V排g=木Vg,即水VV1g=物块Vg,将V1=12cm3,=0.75×103 kg/m3=0.75g/cm3代入式,解得V=48cm3;2把露出水面的局部截去后,剩余物块的体积V=V12cm3=48cm312cm3=36cm3,因为物块漂浮,所以F浮=G=mg=物块Vg,又因为F浮=水V排g、G=mg、=,所以水V排g=物块Vg,将V=36
22、cm3,=0.75×103 kg/m3=0.75g/cm3代入式,解得:V排=27cm3那么露出水面的体积V 2=VV排=36cm327cm3=9cm3。故答案为:48;9。10一体积为V的实心蜡块漂浮在水面上,求V蜡:V=9:10。如果将蜡块露出水面局部削去,水面下的局部将上浮下沉、上浮、悬浮剩余蜡快静止时,露出水面的局部V蜡的与剩余蜡块的体积V的体积之比为9:10蜡=0.9×103kg/m3 水=1×103kg/m3【解答】解:1一体积为V的实心蜡块漂浮在水面上,那么F浮=G蜡,即水gV蜡=蜡gV,那么=;2物体漂浮在水面,那么物体密度小于液体密度,当截去露出
23、水面的局部时,物体会上浮,最终处于漂浮状态。3由2可知当将蜡块露出水面局部削去,物体会上浮,最终处于漂浮状态。那么剩余蜡块的体积V=V,根据F浮=G可得,水gV蜡=蜡gV,那么=;故答案为:9:10;上浮;9:10,。三、判断压力变化题11静止在水平桌面上的容器里盛有液体,液体对容器底部的压力A一定等于液体受到的重力B一定大于液体受到的重力C一定小于液体受到的重力D不一定等于液体受到的重力【解答】解:液体对容器底产生的压力分以下三种情况:1、当液体装在上宽下窄的容器中时,对容器底的压力小于液体的重力。2、当液体装在上窄下宽的容器中时,对容器底的压力大于液体的重力。3、当液体装在柱状容器中时,对
24、容器底的压力才等于液体的重力。应选:D。12如下图,木块下方吊着一铁块悬浮在水中,如果将绳子剪断,当铁块和木块静止时,水对容器底部的压强和压力的变化A压强不变,压力不变B压强变小,压力变大C压强变大,压力变小D压强变小,压力变小【解答】解:当绳子被剪断,木块上浮,铁块下降。最终两物体静止时,木块局部体积露出水面,处于漂浮状态。因此液面较原来下降;由于液体压强与液体密度和处于液面下的深度有关。所以液体对容器底的压强变小,根据公式F=PS可知当容器底面积即受力面积不变时,液体产生的压力变小。应选:D。13如下图,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,木块有的体积露出水面,这时容器底部
25、受到水的压强跟木块未放入水中时相比,增大了120Pa;假设在木块上缓慢放一铁块,使木块刚好平稳全部压入水中,那么此时A铁块的重力与铁块所受浮力是平衡力B铁块对木块的压力和木块对铁块的支持力是平衡力C铁块的重力与木块重力之比是3:1D容器底部所受水的压强跟木块未放入水中时相比增加了160Pa【解答】解:A、假设在木块上缓慢放一铁块,使木块刚好平稳全部压入水中,铁块所受浮力为零,故重力大于浮力,它们两个不是平衡力,故A错误;B、铁块对木块的压力和木块对铁块的支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在木块和铁块两个物体上。是相互作用力,故B错误;C、设木块的体积为V;木块重力为G1,铁块的重
26、力为G2,水的密度为。由F浮=液gV排得,当木块单独漂浮在水面上时,此时木块受到的浮力:F1=gV,由于漂浮,由G=mg和=可得,木块受到的重力等于浮力,即G1=gV 。当在木块上放一铁块,使木块刚好全部压入水中时,此时的木块排开的水的体积等于其本身的体积V,所以木块受到的浮力:F2=gV。此时的木块和铁块漂浮在水面上,木块受到的浮力等于两者重力之和,即G1+G2=gV 。将式代入,即可求得G2=gV。由此可得铁块重力和木块重力之间的关系:=故C错误;D、当V排等于V时,此时的压强增大了120Pa,即假设将总体积分成四等份,每浸入水中一等份,水对容器底的压强增大40Pa,根据公式可知,压强增大
27、量与排开水的体积成正比。=即与木块未放入放入水中相比,水的压强增大量p=gh=,第2次排开水的体积是第1次的倍。那么水的压强增大量p=×120Pa=160Pa,在木块上放一铁块,使木块刚好全部压入水中时相对于没放铁块时,木块浸入水中的体积又增加了一等份,所以水对容器底的压强又增大了160Pa,故D正确。应选:D。四、空气浮力题14空气的密度为1.29kg/m3人体平均密度与水的密度相当。质量为60kg的中学生在空气中受到的浮力大约是A0.78NB7.8×102NC7.8×104ND7.8×105N【解答】解:1根据可得中学生的体积:V=0.06m3,2中
28、学生在空气中,那么V排=V=0.06m3,中学生在空气中受到的浮力:F浮=空气V排g=1.29kg/m3×0.06m3×10N/kg=0.774N,与选项A最为接近。应选:A。15一个载重气球在空中受到2000牛的浮力时匀速竖直上升,假设在所载重物中再加20千克的物体,该气球就能匀速竖直下降。设气球上升和下降时受到的浮力和空气阻力大小均不变,取g=10N/kg,那么以下判断正确的选项是A气球上升时受到重力是1100NB气球上升时受到的合力比下降时受到的合力大C气球上升和下降时受到的阻力大小为100ND气球下降时运动状态一直在改变【解答】解:AC、上升时,气球所受摩擦力方向向
29、下,与重力方向相同。所以 G+f=F浮代入数据得:G+f=2000N 下降时,气球所受摩擦力方向向上,与浮力方向相同。所以 G+mg=f+F浮代入数据得:G+20kg×10N/kg=f+2000N 两式联立求解得:G=1900N f=100N,故A错误,C正确。B、无论气球气球匀速上升还是匀速下降,都是平衡状态,气球受到的合力都为零,故B错误;D、因为气球匀速竖直下降,所以运动状态不变,故D错误。应选:C。16假设用一个内充氢气,体积为3m3的气球来悬挂标语,气球的重为10N,空气的密度为1.29kg/m3,球内的氢气质量不计。 g取10N/kg求:1该气球在空气中受到的浮力是多少?
30、2该气球能吊起多重的标语?【解答】:V=3m3,空气=1.29kg/m3,G球=10N,g=10N/kg求:F浮,G物解:1根据阿基米德原理:F浮=气gV排=1.29kg/m3×10N/kg×3m3=38.7N;2可载货物:G物=F浮G球=38.7N10N=28.7N。答:1该气球在空气中受到的浮力是38.7N;2该气球能吊起28.7N的标语。17如下图,一个载重气球在空气中匀速上升时,受到的竖直向上的浮力为2000N,假设在所载重物中再加200N的物体,这时气球就能匀速下降,假设气球上升和下降时所受的浮力和阻力大小不变,那么:1气球的重力为多少N?2受到的阻力为多少N?【
31、解答】解;匀速竖直上升F浮=G+F阻,匀速竖直下降G+200N=F浮+F阻,把F浮=2000N代入组成方程组可得G=1900N,F阻=100N。答:1气球的重力为1900N;2受到的阻力为100N。五、冰熔化问题18如下图,放在桌面上的柱形容器中盛有适量的密度是1.2×103kg/m3的液体,有一块冰0.9×103kg/m3漂浮在液面,那么A冰露出液面的体积是总体积的B冰熔化后,容器中的液面升高C冰熔化后,容器对桌面的压力变大D冰熔化后,液体对容器底部的压强变大【解答】解:A、由图知冰的密度小于液体密度,冰块漂浮在液面上,所以,F浮=G冰,液gV排=冰gV冰,V排=
32、5;V冰=V冰,可见冰露出液面的体积是总体积的,故A正确;B、冰熔化成水之后,状态变化,质量不变,所以,m冰=m水,冰V冰=水V水,V水=,比拟、两式,因为液水,所以,V水V排,所以液面上升。故B正确;C、冰化水,质量不变、重力不变,总重力不变;容器对桌面的压力等于容器、液体和冰的总重力,所以容器对桌面的压力不变,故C错;D、冰化水,质量不变、重力不变,液体的总重力不变,液体对容器底部的压力等于液体总重力也就不变,而容器的底面积不变,所以液体对容器底部的压强不变,故D错。应选:B。19将一块冰放入浓盐水中,冰处于漂浮状态,液面位置如下图,冰熔化后,杯中液面将比熔化前A上升B不变C下降D无法判断
33、【解答】解:因为冰漂浮在盐水中,所以F浮=G冰,根据阿基米德原理知F浮=盐水gV排,冰化为水,质量不变、重力不变,即冰的重力等于熔化为水的重力,所以可得:G冰=G冰化水=水gV冰化水,把代入可得:盐水gV排=水gV冰化水,因为盐水水,所以由式可知V排V冰化水,故液面上升。应选:A。20如下图,一块0的冰放在盛有0的水的容器中。冰块与容器底部相接触并相互间有压力,那么当冰完全融化为0的水后。容器中水面的位置将A上升B下降C保持不变D水面的升或降决定于冰和容器内水的体积【解答】解:冰熔化前,F浮+F支=G冰,F浮=水v排gG冰,冰化水后,G冰=G水,即:冰v冰g=水v水g,由可得:水v排g水v水g
34、,即:冰熔化为水的体积大于排开水的体积,冰熔化后,水面将上升。应选:A。21如下图,一块冰用线系着浸没在水中,假设冰的密度为0.9×103kg/m3,那么当冰完全融化后,水面将下降选填上升“下降“或不变“,你判断的依据是冰用线系着浸没在水中,冰块排开的水的体积等于冰块的体积,由于水冰,水的体积变小。【解答】解:假设冰块的质量为m,那么一块冰用线系着浸没在水中,冰块排开的水的体积为V排=V冰=,当冰完全融化后,质量不变,那么水的体积为V水=,由于水冰,那么V水V排,所以容器内液面将下降。故答案为:下降;冰用线系着浸没在水中,冰块排开的水的体积等于冰块的体积,由于水冰,水的体积变小。22
35、在如下图的装有水的杯中漂浮着一块冰,冰块内有一实心小铁块。当冰全部融化后,杯中的液面将会降低填“升高、“降低或“不变。【解答】解:冰熔化前:F浮=G=G铁+G冰,冰熔化后:F浮=F铁+F水=F铁+G水,因为铁块下沉,所以F铁G铁,所以:F浮F浮因为:F浮=水v排g所以:v排v排,液面将下降故答案为:降低。23【多项选择】如下图,在水平桌面上放置一个装有适量水的锥形瓶,瓶内漂浮着一块冰,当冰完全融化后A瓶内水面高度上升B水对瓶底的压强变大C瓶内水面高度不变D桌面受到的压强不变【解答】解:AC、因为冰漂浮于水面上,所以F浮=水gV排=G冰,又冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,那么根据G=mg和=
36、可得,G水=水gV水=G冰,由可得:水gV排=水gV水,所以V排=V水,即冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积。所以,冰化水后瓶内水面高度不变,故A错误,C正确;B、水的密度一定,瓶内水面高度不变,根据p=gh可知,水对瓶底的压强不变。故B错误;D、把冰、水和瓶子做为整体分析,其总重力不变,那么对桌面的压力不变,受力面积一定,根据p=可知,桌面受到的压强不变。故D正确。应选:CD。六、密度问题24如图甲,一个底面积为100cm2、深度为12cm的圆柱形容器放在水平桌面上,现用一弹簧测力计悬挂一金属块,轻轻浸入水中,当金属块浸没水中且静止不动时,弹簧测力计示数为4.8N再将金属块缓慢取出后,如图丙
37、,忽略金属块带出水分的多少,水对容器底的压强为1040Pa取g=10N/kg,不计容器质量求:1如图乙,水对容器底的压强?2图乙中金属块受到的浮力?3金属块的密度?【解答】解:1金属块浸没水中后,容器中水的深度:h=12cm=0.12m,水对容器底的压强:p1=gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa;2金属块缓慢取出后,由p=gh可得,此时容器中水的深度:h=0.104m,容器中水面下降深度:h=hh=0.12m0.104m=0.016m,金属块排开水的体积:V排=S×h=100×104m2
38、15;0.016m=1.6×104m3,金属块浸没时受到的浮力:F浮=水V排g=1.0×103kg/m3×1.6×104m3×10N/kg=1.6N;3金属块的体积:V=V排=1.6×104m3;金属块的重力:G=F浮+F=1.6N+4.8N=6.4N;金属块的质量:m=0.64kg,金属块的密度:金=4×103kg/m3。答:1图乙中,水对容器底的压强为1.2×103Pa;2金属块浸没水中受到的浮力为1.6N;3金属块的密度为4×103kg/m3。七、空心问题25有一铁球的质量为158g,它的体积为30
39、cm3,问:它是空心的还是实心的,如果是空心的,那么空心局部的体积是多大?铁的密度铁=7.9g/cm3【解答】解:假设球为实心,=,其体积应为:V铁=20cm3因为V球V铁,所以此球为空心。V空=V球V铁=30cm320cm3=10cm3。答:此球空心的,那么空心局部的体积是10cm3。八、浮力综合题26有块金和银的合金,质量为596克,将它浸没在水中称,弹簧测力计示数为5.56牛,试求这块合金中,金和银的质量各是多少?金=19.3g/cm3,银=10.5g/cm3。【解答】解:合金的质量为596克,将它浸没在水中称,弹簧测力计示数为5.56牛,合金所受浮力大小为:F浮=GF=mg5.56N=
40、0.596kg×10N/kg5.56N=0.4N合金排开水的体积为:V排=4×105m3=40cm3合金的体积为:V=V排=40cm3设金属金的质量为m金,金属银的质量为m银,由题意可得:m金+m银=596g1即:2联立1、2解得m金=386g,m银=210g;答:合金中金和银的质量各为386g 与210g。27有一块体积为V、质量为M的合金,它是由密度为1和密度为2的两种金属合成的。1写出合金密度的表达式。2求出这种金属在合金中的质量之比的表达式。【解答】解:1合金的质量为M,体积为V,所以密度为=;2合金的质量M=m1+m2;体积V=V1+V2;所以m1=1V1=1VV
41、2=1V=1V整理得m1=;同理m2=;整理可得:m1:m2=:=。28如下图,一边长为10cm的立方体木块,在水中静止时,刚好有四分之一露出水面,容器的底面积为250cm2g取10N/kg求:1木块受到的浮力;2木块的密度;3假设用手将木块缓慢压入水中,当木块刚好没入水中时,水对容器底部的压强增大了多少?【解答】解:1木块的体积:V木=10cm3=1×103m3,F浮=水gV排=1×103kg/m3×10N/kg××1×103m3=7.5N;2木块漂浮,那么G木=F浮=7.5N,木块的质量:m木=0.75kg,木块的密度:木=0.7
42、5×103kg/m3;3当木块刚好全部浸入水中时,增加排开水的体积为:V=1×103m3×=0.25×103m3,水面上升的高度为:h=0.01m,水对容器底部的压强增大量:P=水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa。答:1木块受到的浮力为7.5N;2木块的密度为0.75×103kg/m3;3假设用手将木块缓慢压入水中,当木块刚好没入水中时,水对容器底部的压强增大了100Pa。29如下图,一边长为10cm的立方体木块,在水中静止时,刚好有露出水面。假设g取10N/kg,求:木块的密度是多
43、大?用手将木块缓慢压人水中,当木块刚好全部没入水中时,手对木块的压力是多大?盛水容器中水的深度为15cm,容器底面积为500cm2木块全部没入水中后,容器底部受到的压强的变化量是多少帕?【解答】解:木块的体积:V=10cm3=1000cm3=1000×106m3,木块漂浮,有V露出水面,F浮=水gV排,F浮=G木,即:水gV排=水g V木=木gV木,木=水=×1×103kg/m3=0.5×103kg/m3,木块漂浮,木块的重:G木=F浮=水gV排=水gV木=1×103kg/m3×10N/kg××103×1
44、06m3=5N,木块完全浸没后的浮力:F浮=水gV排=水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×103×106m3=10N,木块完全浸没时:F浮=F压+G木,手对木块的压力最大压力:F压=F浮G木=10N5N=5N;立方体木块的体积为:V木=10×10×10cm3=1000cm3;木块全部浸没后排开水的体积增大了V=500cm3;那么h=1cm=0.01m那么p=水gh=103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa。答:木块的密度是0.5×103kg/m3;手对木块的压力是5N;木块全部没入
45、水中后,容器底部受到的压强的变化量是100帕。30如下图,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底外表与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上外表与水面齐平,那么石鼓受到的浮力是取g=10N/kgA0B0.3NC0.5ND0.8N【解答】解:石鼓排开水的体积:v排=80cm310cm2×5cm=30cm3=30×106m3,石鼓受到水的浮力:F浮=gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×106m3=0.3N。应选:B。31如下图,在一块浮在水面的长方体木块上放一
46、质量为340克的铁块甲,木块恰好浸没在水中。拿掉铁块甲,用细线把铁块乙系在木块下面,木块也恰好浸没在水中,铁的密度为7.8×103kg/m3那么铁块乙的质量为A390克B237克C318克D326克【解答】解:由图甲可得:G甲+G木=F浮甲,即铁gV甲+G木=水gV木;由乙图可得:G乙+G木=F浮乙,即铁gV乙+G木=水gV木+V乙;由以上两式可得:V乙=,根据=可得:铁块乙的质量为m乙=铁V乙=7.8g/cm3×=390g;结合选项可知A符合题意,BCD不符合题意。应选:A。32一个底面积为0.01米2的薄壁柱形容器放在水平桌面上,盛有深0.1米的水。此题g=10牛/千克
47、求:1水的质量m水。2容器底部受到的水的压强p水。3现有一块冰,里面冻着一块密度为2克/厘米3、质量为0.5干克的石块。把它放入容器,能够漂浮在水面上,如下图,当冰块溶化石块静止后,求容器底部压强的变化量。【解答】解:1水的体积V水=Sh=0.01m2×0.1m=1×103m3,根据可得,水的质量m水=水V水=1.0×103kg/m3×1×103m3=1kg;2容器底部受到的水的压强p水=水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa;3冰熔化后,由于冰化成水后,质量不变,所以化
48、成水的体积与排开水的体积相等,水面不变;冰没熔化时,石块漂浮,受到的浮力F浮=G石=m石g=0.5kg×10N/kg=0.5N,排开水的体积:V排=5×104m3,冰化成水后,石块沉底,排开水的体积等于其自身体积,即V排=V=2.5×104m3,熔化前后排开水的体积变化量:V排=5×104m32.5×104m3=2.5×104m3,那么水面上升的高度h=2.5×102m,所以,容器底部压强的变化量p=水h=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×102m=250Pa;答:1水的
49、质量m水为1kg;2容器底部受到的水的压强p水为1×103Pa;3容器底部压强的变化量为250Pa。33如下图,在盛有水的烧杯中漂浮着一块冰,当冰完全熔化为水以后,水面将不变“上升、“不变、“下降,并请说明理由。【解答】解:因为冰漂浮于水面上,所以F浮=水gV排=G冰,又因为冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,所以G水=水gV水=G冰,由可得:水gV排=水gV水,所以V排=V水,即:冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积。所以容器中的水面高度不变。故答案为:不变;见上。34底面积相同的圆柱形薄壁容器内装有密度为的液体,液面上漂浮着一个横截面积为S1的圆柱形物体A,此时木块A浸入液体的深度
50、为h0,如图甲所示。现将物块B置于物块A上方,静止后物块A相对于圆柱形容器下降的高度为h,且仍有局部体积露在液面外,如图乙所示。请解答以下问题:1在图甲中,画出此时木块A的受力示意图。2分别求出物块A、B的质量。【解答】解:1因为物体A漂浮在液体中,所以物体A受到的浮力和重力大小相等,浮力方向竖直向上,重力方向竖直向下,作用点都画在重心处,如下图:2圆柱形物体A在甲中漂浮,那么GA=F浮A=gVA排=gS1h0,所以,mA=S1h0;将物块B置于物块A上方,静止后物块A仍然漂浮,那么G总=F浮总=gV排总=gS1h0+h,所以,m总=S1h0+h,所以,mB=m总mA=S1h0+hS1h0=S
51、1h。答:1图甲中木块A的受力示意图见解答。2物块A、B的质量分别为S1h0、S1h。35一个体重为600N的人站在漂浮于水面的木筏上,木筏的体积为0.4m3,木筏的密度为0.6×103kg/m3,g=10N/kg求:1木筏底距水面0.2m 求木筏底所受水的压强2此时木筏和人所受浮力3木筏和人排开水的体积。【解答】:G人=600N,V=0.4m3,木=0.6×103kg/m3,g=10N/kg,h=0.2m,水=1.0×103kg/m3求:1木筏底所受水的压强p;2此时木筏和人所受浮力F浮;3木筏和人排开水的体积V排。解:1木筏底所受水的压强:p=水gh=1
52、15;103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;2=,木筏的质量:m木=木V=0.6×103kg/m3×0.4m3=240kg,木筏的重力:G木=m木g=240kg×10N/kg=2400N,木筏漂浮,木筏受到的浮力等于木筏和人的重力,F浮=G木+G人=2400N+600N=3000N;3F浮=V排g,木筏和人排开水的体积:V排=0.3m3。答:1木筏底所受水的压强为2000Pa;2此时木筏和人所受浮力为3000N;3木筏和人排开水的体积为0.3m3。36在水中放入质量为3kg的木块,木块静止时有的体积浸入水中。求:1木块静止时所受的浮力。2木块的体积。g=10N/kg【解答】解:1木块受到的重力:G=mg=3kg×10N/kg=30N,木块漂浮,那么木块受到的浮力:F浮=G=30N;2根据F浮=水V排g可得V浸=V排=3×103m3,由题知,V浸=V木,所以,V木=V浸=×3×103m3=5×103m3。答:1木块静止时所受的浮力为30N;2木块的体积为5×103m3。37如下图,将一个体积为1.0×103m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:g取10
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