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文档简介
A.物体A在水中的浮力为F FiD,A.物体A在水中的浮力为F FiD,盐水的密度为F FiFF2A.由前两个图可知物体A在水中的浮力一、初中物理浮力类问题1.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。弹簧测力计的示数如图所示,水的密度用 水表示。则下列结论不正确的是( )F FiB.物体A的体积为水gFC.物体A的密度为-——水FF1【答案】D【解析】故A正确,不符合题意;B.由浮力公式得VaVa V排工水gF Fi水g故B正确,不符合题意;C.由密度公式得FF FiFmgVFF Fi水g故C正确,不符合题意;D.物体A在盐水中受到的浮力为FF2 盐7^gV排F F2F FiF FF F2F FigV排一。f_^i
g故D错误,符合题意。
故选Do.如图,小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中,体积会逐渐变大,则气泡受到的浮力和气泡内气体压强的变化情况是(压强不变压强变大B.浮力变小,压强变小D.浮力变大,压强变小A.浮力不变,压强不变压强变大B.浮力变小,压强变小D.浮力变大,压强变小根据7 gV^可知,气泡的体积在变大,那么气泡受到的浮力也在变大;气泡的体积变大,气体质量不变,那么气泡里面气体的压强在变小。故选Do.如图所示,两个相同的盛满水的甲乙容器放在水平地面上,甲容器中漂浮一物块,物块密度p物=0.6p水。下列说法正确的是( )甲乙甲乙A.水对甲容器的压强大于水对乙容器的压强B.甲容器对水平地面的压力大于乙容器对水平地面的压力C.漂浮的物块,受的重力与浮力平衡,且露出水面体积为物体总体积的 0.4倍D.用手将物块缓慢下压至浸没,物块这时受到手的压力和水对物块压力还有浮力和重力【答案】C【解析】【分析】【详解】A.两容器中都是水,且水的深度相同,根据液体压强公式 p=gh可知,水对甲容器的压强等于水对乙容器的压强,故A错误;B.因为甲容器中物体漂浮,所以浮力与重力相等,则物体的重力等于排开水的重力,因此两容器对水平地面的压力相等,故 B错误;C.物体漂浮,所以F^=G,则p水gV排=p物gVV排=物V排=物—V=0.6V则露出水面的体积为0.4V,即露出水面体积为物体总体积的0.4倍,故C正确;D.将物块缓慢下压至浸没的过程中,物块这时受到重力、手的压力和水对物块的浮力,故D错误。故选Co4.如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为 3m,用时3s,工人的拉力为50N,工人质量为50kg(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)设此时工人放绳的速度为vi,滑轮组的效率印;如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为%已知1: 2 4:3(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,F浮,工人对地面的压力为F2.g取10F浮,工人对地面的压力为F2.则( )故故A不符合题意;B.已知物体下降的距离为放绳子的做的有用功放绳子的做的总功滑轮组的效率D.F浮=120NA.vi=1m/s B.印=62.5%。 C.FD.F浮=120N【答案】C【解析】【分析】【详解】A.物体下降速度为h3mv——=1m/st3s因为有4段绳子,所以工人放绳的速度为v14V物41m/s4m/s3m,因为有4段绳子,所以绳子运动距离s4h43m12mW有用Gh160N3m480JW息Fs50N12m600JW^100%480J100%80%600JW600J心、故B不符合题意;
TOC\o"1-5"\h\zCD.物体未浸入水中时,不计绳重及摩擦,动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳 1,子的拉力,由F—(G动G)可得,动滑轮重力nG动4FG450N160N 40N已知r—:72=4:3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为3 32 -i-80%60%4 4W有用W有用2W760%F拉物hG60%F拉物hG动hF拉物40N解得F拉物=60N;物体的重力为160N,根据公式可得F浮=GF拉物=160N-60N=100N故D不符合题意;完全入水后,动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、 4段绳子向上的拉力,由力的平衡条件可得4F绳F拉物G动则人对绳子的拉力1 - 1F (F拉物G动)—(60N40N)25N4 4因为物体间力的作用是相互的,所以绳子对人的拉力也为 25N;人的重力为G人m人g50kg10N/kg500N对人进行受力分析可知,人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力,则人受到竖直向上的支持力F支G人F绳500N+25N=525N因为物体间力的作用是相互的,则人对地面的压力为 525N,故C符合题意。故选Co5.水平桌面上,甲、乙两个相同的烧杯中盛有不同浓度的盐水。现将两个相同的物块分别放入烧杯中,待物块静止时,两烧杯中液面恰好相平,如图所示。则( )用 ZA.甲烧杯中物块受到浮力较小B.甲、乙两烧杯底部受到液体的压强相等C.向甲烧杯中缓慢加盐,物块受到的浮力一直增大D.向乙烧杯中缓慢加水,物块受到的浮力一直减小【答案】A【解析】【分析】【详解】A.物体在甲中下沉,受到的浮力小于物体重。在乙中漂浮,物体受到的浮力等于物体重;因此甲杯中物块受到浮力较小,故A正确;B.物体在甲中下沉甲物在乙中漂浮乙物则乙甲两杯中液面恰好相平,由P=Pg^^D,乙杯底部受到液体的压强较大,故B错误;C.若向甲杯中缓慢加盐,则甲的密度增大,当甲的密度等于物块的密度时,物块悬浮,此时浮力等于其重力,当甲的密度.大于物块的密度时,物块漂浮,此时浮力等于其重力,因此向甲杯中缓慢加盐,物块受到的浮力不是一直增大,故 C错误;D.在乙杯中漂浮时,物体受到的浮力等于物体重。向乙杯中缓慢加水,盐水的密度不断减小,物体排开水的体积不断增多,当盐水密度等于物体密度时,物体悬浮,物体受到的浮力仍等于物体重力。当盐水密度小于物体密度时,物体下沉,物体受到的浮力小于物体重。物体沉入水底后,盐水密度继续减小,物体排开盐水的重力继续减小,物体受到的浮力也继续减小。故物体受到的浮力先不变后减小,故D错误。故选Ao6.甲、乙两种物质的质量和体积关系如图所示,分别用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a和b,放在足够多的水中静止后则( )24 0 3a漂浮,a受到的浮力大于b受到的浮力a沉底,a受到的浮力大于b受到的浮力C.b漂浮,b受到的浮力大于a受到的浮力D.b沉底,b受到的浮力大于a受到的浮力【答案】B【解析】【分析】【详解】AD.由图象可知,当m甲=m乙=4g时,V甲=2cm3,V乙=8cm3,则甲、乙两种物质的密度分别为史=_4g^=2gcm3V甲2cm3_mfc_4g 3乙=—= 3=0.5gcmV乙8cm用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体 a和b,放在水中静止后甲>水>乙所以a沉底,b漂浮,故AD不符合题意;BC.设a、b物体的体积为V,两物体所受浮力分别为F#a=7Kg%=水gVF浮b=Gb=mibg=乙Vg其中水〉乙,所以F浮a>F#b故B符合题意,C不符合题意。故选B。【点睛】由图象读出任意一组质量和体积值,根据密度公式求出甲、乙的密度;分别用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体 a和b,放在水中静止后,比较物体密度与水的密度判断出两物体在水中的状态,物体沉底时排开水的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理表示出受到的浮力,物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据重力公式和密度公式表示出受到的浮力,然后比较判断两物体受到浮力之间的关系。.如图甲所示,盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器重8N,容器的底面积为100cm2,在弹簧测力计下悬挂一个长方体金 属块,从水面上方开始以恒定的速度,缓慢直至全部浸没入水中,容器内水的深度由 16cm升高到20cm在金属块未触底且水未溢出的过程中,弹簧测力计示数F随时间t变化的图像如图乙所示。若不计水的 阻力,则下列分析不正确的是( )
A.金属块未浸入水中时,水对容器底的压强为 1600Pa.金属块浸没后受到的浮力为 4NC.金属块的密度为2.5X徇g/m3D.金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强为 2400Pa【答案】D【解析】【分析】【详解】A.物块未放入水中时,容器底受到的水的压强p=pgh1.0x30g/m3x10N/kgx0.16m=1600Pa故正确,不符合题意;10N,浸没后弹簧测力计的示数B.由图乙可知,空气中弹簧测力计的示数等于物体重力为为6N,10N,浸没后弹簧测力计的示数10N-6N=4N故正确,不符合题意;C.物块浸没后,水的深度增加量h20cm-16cm=4cm=0.04m物块浸没在水中时物体排开水的体积一一 一一 __ __ 2 __ _ 4 3V排 V, Sh 0.01m0.04m=4 10m物块的质量^0^=1kg10N/kg物块的密度1kg 3, ,3E7^10kg由故正确,不符合题意;D.由于力的作用是相互的,液体给物块 4N的浮力,则物块给装置4N的压力,容器中水
的重力为G水 mzKg3 3 2 2zkVkg=10kg/m110m的重力为G水 mzKg3 3 2 2zkVkg=10kg/m110m0.16m10N/kg=16N因此金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强为8N+16N+4N1102m22.8103Pa故错误,符合题意。故选D。8.如图,底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。体积为 2X1-3m3的木块A漂浮在水面上,有Z5的体积露出水面,如图甲。现将一底面积为25cm2、体积为250cm3的合金块B放在木块A上方,木块A恰好有4/5的体积浸入水中,如图乙。再将B从A上取下来,直接放入容器中,如图丙。下列说法正确的是()甲 乙 丙A.木块A受到的重力为8NB.丙图中,水对容器底部的压强相对于乙图减小了 150PaC.合金块B的密度为3.2X30g/m3D.丙图中,物块B对容器底部的压强为1600Pa【答案】B【解析】【详解】2一A.体积为2X103cm3的木块A漂浮在水面上,有一的体积露出水面,则排开水的体积5为:% 32103cm31.2103cm31.2103m35由阿基米原理F浮a 水gV排,根据漂浮的特点:GaF浮a①故物体的重力:_ 3 3 3Ga 7KgV排1.010kg/m10N/kg1.210m12N故A项错误;BC.在图乙中,由漂浮的特点:GbGaF浮a②
②-①得:GB F?A由阿基米德原理:4NF浮A 水gV排A1.0103kg/m310N/kg(43)2103m34N55故Gb4N,合金块B的密度为:GB 4N 3 3 6-31.610kg/mgVB 10N/kg25010m乙图中,AB都处于漂浮状态,而丙中, A仍漂浮,B沉于容器底部,乙图中:F浮b Gb丙中B受到的浮力:F浮b 水gVB<Gb故两图相比,B受到的浮力减小了:FBGb 7KgVB4N1.0103kg/m310N/kg250106m31.5N③由阿基米德原理,即排开水的重力减小了 1.5N,因为柱形容器,故水对容器底部的压力减小了1.5N,水对容器底部的压强相对于乙图减小:150Pa1.5N150Pa4 210010m故B项正确,C项错误;D.以B为研究对象,受到的重力和浮力及容器底部对其的支持为平衡力,故有:Gb F浮bF ,WB F由③得:F Gb 7KgVB1.5N由力的相互性,物块B对容器底部的压力为1.5N,物块B由力的相互性,物块B对容器底部的压力为1.5N,物块B对容器底部的压强为:PbFSb1.5N25104m2600Pa故D项错误。.如图所示,柱形容器的底面积为 500cm2,重为5N的木块A在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N。若绳子突然断了,待木块再次静止时,容器中水面将下降的高度是)
)4.0x3m【答案】B【解析】【分析】【详解】木块A静止时,受到重力G,4.0x3m【答案】B【解析】【分析】【详解】木块A静止时,受到重力G,浮力F浮以及绳子的拉力F拉,因为拉力方向为竖直向下,所6.0x13m1.0x12m1.6x12m以三者之间的关系为带入数值得由用孚=液g4,可以得出巾三液gF#GF拉F浮=5N+3N=8N8N103kg/m310N/kg810-4m3当绳子断了之后,由于F浮>G,所以物体将上浮,部分露出水面之后 F浮变小,直至%=G=5N时,漂浮在水面上,此时由 F#=液gV^,可以得出5N 5N 103kg/m310N/kg510-4m3前后排水体积的减小量即为下降部分水的体积V=4-V排=3X10-4m3所以水面下降的高度4 36.0103mV3106.0103mH-= 4-2S500104m2故选Bo.如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体 M的示意图,滑轮组固定在钢架上,滑轮组中的两个滑轮质量相等,绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为 900N,连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为 3000N。圆柱体M高为3m,底面积为0.02m2,密度为4.5103kg/m3。在绳端拉力F作用下,圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了 3min,在这个过程中,拉力F的功率为160W,滑轮组的机械效率为 ,钢架对定滑轮的拉力为 To在圆柱体M被缓慢拉出水的过程中,圆柱体M的下表面受到水的压强为 p。不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力, g取10N/kg。下列选项中正确的是
A.压强p的最小值为15000PaB.拉力T的大小为2700NC.拉力F的大小为640ND.滑轮组的机械效率为90%【答案】A【解析】【分析】(1)对动滑轮和物体做整体受力分析,X•定滑轮做受力分析,根据 F浮=液gV排,求得M所受的浮力,再根据重力和浮力之比可求得 M的重力,从而可求得拉力F大小;(2)因M有三段绳子承担,根据平衡条件 F浮3FG轮Gm,可求得拉力T的大小;W W有 (GmF浮)h GmF浮 ,(3)根据————=———=——M--可求得滑轮组的机械效() W总W+M(Gm%G动)hGm'G动率;(4)由绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为 900N和连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N,可知圆柱体M的下表面受到水的压力,再利用p片可求得S压弓虽p的最小值。【详解】C.圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min,注意物体上升了12m,可计算重物上升的速度s12m 1 ,v物— m/st360s15动滑轮一共绕了3段绳子,因此绳自由端移动速度为0.2m/s800N1—-0.2m/s800Nv绳=3v物=3-m/s15拉力F的功率为160W,根据拉力F的功率为__P160WF- v0.2m/s故C项错误。B,已知圆柱体M高为h=3m,底面积S=0.02m2,则圆柱体M的体积V=0.06m3,则圆柱体
M全部浸没时浮力5浮=液gV排1.03 3 310kg/m10N/kg0.06m 600N由于圆柱体M全部浸没,则V二V排,GM全部浸没时浮力5浮=液gV排1.03 3 310kg/m10N/kg0.06m 600N由于圆柱体M全部浸没,则V二V排,GmF浮gVgV排GM 4.5103kg/m3600N 1.03 310kg/m解得Gm2700N;整个装置处于平衡状态,对滑轮和物体做整体受力分析,如图可知F浮3FG轮Gm,G轮600N3800N2700N300N对定滑轮做受力分析如图所示,可知拉力T的大小T2FG轮1600N300N1900N故B项错误。D.不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力,克服动滑轮重做功为额外功100%W
W+WW
W+W100%(GM"h100%Gm F浮Gm F浮 G动100%100%2700N600N100%2700N300N600N87.5%故滑轮组的机械效率87.5%,故D项错误。A.因为F浮3FG轮GmA.因为F浮3F力最多增大到900N,以后绕在滑轮组上的绳子将拉断;此时的浮力最小:F浮最小 F浮最小 G动Gm3F300N2700N3900N 300N压强的最小值F1 F1 300N~ 2S0.02m4_1.510Pa故A项正确。故选A。考点:浮力,滑轮组机械效率11.如图所示,弹簧测力计上端固定,将挂在弹簧测力计下端高为 10cm、横截面积为200cm2的柱形物块缓慢放入底面积为 400cm2,质量为200g且足够高的圆柱形容器内的水中。当柱形物块直立静止时,物块浸入水中深度为 4cm,弹簧测力计的示数为16N,已知弹簧测力计的称量范围为 0~30N,刻度盘上0~30N刻度线之间的长度为30cm,则下列说法中正确的是A.柱形物块所受重力大小为 16NB.向容器中加水,注入水的质量为7.2kg时,物块刚浸没C.物块刚浸没时,相对于如图状态,容器对桌面的压强的变化量为 1200PaD.向容器中加水,当注入水的质量为5kg时弹簧测力计的示数为6N【答案】D【解析】【分析】本题考查浮力,压强等知识,综合性强,根据浮力压强公式求解。需要注意的是注水时物体位置也会上升。注入水的体积不等于排开水的体积。【详解】A.物块浸入水中深度为4cm,排开水的体积3V排S^h旻200cm4cm800cm物块受到的浮力F浮 7KgV排1.0103kg/m310N/kg800106m38N物块受到的重力GF浮F拉8N16N 24N故A项错误;B.物块刚浸没时排开水的体积_ 2 _ 3V排Shw200cm10cm2000cm物块受到的浮力F浮 水g51.0103kg/m310N/kg2000106m320N物块受到的拉力F拉GF浮24N20N4N弹簧测力计拉力的变化量F拉F拉F拉16N4N12N弹簧测力计刻度盘上0〜30N刻度线之间的长度为30cm,弹簧测力计的受到的拉力和伸长量成正比,伸长1cm,拉力增大1N,所以弹簧缩短l121cm12cm则物体在原来位置向上移动 12cm,所以注入水的的体积是弹簧缩短距离乘以容器的底面积与物体增加浸入深度乘以容器和物体的底面积的之差的和。
物块刚浸没时注入水的体积物块刚浸没时注入水的体积2 2 2 3V注S容l+S容S物h露400cm12cm+400cm00cm6cm6000cm注入水的质量. . 3 6 3m主 V注110kg/m600010m6kg故B项错误;C.物块刚浸没时,容器增加水的重力G增加 m注g6kg10N/kg60N同时弹簧测力计拉力减小了 12N,则容器对桌面的压力的变化量F压=60N+12N=72N容器对桌面的压强的变化量F压p=F压p= 72N
40010-4m21800Pa故C项错误;D.倒水之前弹簧测力计对物块的拉力是D.倒水之前弹簧测力计对物块的拉力是16N,假设倒水之后弹簧测力计的对物块的拉力是6N,拉力减小了F拉=16N6N10N则物体所受浮力减小10N,则排开水的体积增加J 10NJ 10Ng1.0103kgm3 =110Nkg3 310m弹簧缩短10cm,物块被向上拉动10cm,注入水的体积_ _ 2 _ 3 _3 3V注1S§l1400cm10cm4000cm 410cm注入水的总体积为3 3 3 3 3 3V主=V^1+S产410m110m510m注入水的总质量为m注 V注1103kg/m35000106m35kg,故D项正确。故选D。.鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随着加水量m的变化图像可能是图中的( )【答案】D【解析】【分析】鸡蛋漂浮在水面上,浮力等于鸡蛋的重力,逐步加入清水,盐水的密度减小,当鸡蛋密度与盐水密度相同时,鸡蛋悬浮,浮力还等于鸡蛋的重力,随着清水的逐渐加入,盐水的密度逐渐减小,鸡蛋逐渐下降,当完全浸没后鸡蛋排开水的体积不变,根据浮力公式可知鸡蛋所受浮力逐渐减小。【详解】加入清水的过程中,当鸡蛋漂浮和悬浮时,所受浮力等于鸡蛋的重力,则浮力不变;鸡蛋完全浸没后随着盐水密度减小,但鸡蛋排开水的体积不变,根据公式 F浮 液gV排可知,鸡蛋所受浮力逐渐减小,但浮力最小为排开水的重,不会减小为 0,所以浮力最终趋于不变。故选D。.如图所示,台秤的托盘上放一个装有水的平底烧杯,一个不吸水的木块用细线系在烧杯底浸没在水中,剪掉木块以后,木块上浮至静止,下列说法正确的是(A.剪断细线前,木块所受的浮力等于木块的重力B.剪断细线前,托盘受到的压力等于烧杯与水的重力之和C.整个过程,水对杯底的压力变化量等于木块浮力的变化量D.整个过程,托盘受到压力的变化量等于木块浮力的变化量【答案】C【解析】【分析】【详解】A.木块被用细线吊着浸没在水中,木块受到竖直向下的重力和拉力,以及竖直向上的浮力,浮力等于木块的重力加上绳子对它的拉力,故 A错误;B.根据力的平衡的条件可知,托盘受到的压力等于水杯的重力 +水的重力+木块的重力,故B错误;C.木块浸入水中,此时木块受到的浮力是大于重力的,当绳子剪断后,木块上浮,最终漂浮在水面上,此时浮力等于重力,同时烧杯内水位会下降,下降的这部分水的重力等于木块漂浮在水面上时减少的排开水的重力,即减小的浮力,因为力的作用是相互的,所以水对杯底的压力变化量等于木块浮力的变化量,故 C正确;D.把烧杯、水和木块作为一个整体,整个过程中托盘受到的压力始终等于烧杯、水和木块的重力之和,托盘受到压力的不变;而木块剪断细线之后,排开水的体积变小,浮力变小,所以浮力变小,因此整个过程,托盘受到压力的变化量不等于木块浮力的变化量,故D错误。故选Co14.如图所示,甲图中圆柱形容器中装有适量的水.将密度均匀的木块 A放入水中静止时,有Z5的体积露出水面,如图乙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了300Pa.若在木块A上表面轻放一个质量为mi的物块,平衡时木块A仍有部分体积露出水面,如图丙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了400Pa.若将容器中的水换成另一种液体,在木块 A上表面轻放一个质量为m2的物块,使平衡时木块A露出液面部分与丙图相同,如图丁所示.若 mi:m2=5:1,则下列说法中正确的是
A■■A.木块A的质量mA与mi之比为1:3B.在丁图中,A■■A.木块A的质量mA与mi之比为1:3B.在丁图中,C.在丁图中,D.在图丙中,【答案】D【解析】【分析】【详解】液体的密度为 0.9x103kg/m3液体对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了木块A露出水面的体积与木块A的体积之比是1:5360PaAD.设A的体积为V、容器的底面积为S,A在水中漂浮,所以:F浮=p水V排g=p水—Vg=GA5甲图和乙图比较,容器底受到的压力差:△F=Ga,比较甲乙两图,人Ga水gV排△p=—A=——-——=300Pa,—(TS同理,比较甲丙图,G_J^= .,。晒,比较甲丁图,_Ga m2gGaSGa mig-3”
水GaSGa mig=300PaS=300Pa,
400Pa'水gV排400Pa解得:
mA:mi=3:1,V排=4V;5此时木块A露出水面的部分占自身体积1,即木块A露出水面的体积与木块A的体积之比5是1:5,故A错误,D正确.C.②-①得:EgSEgS=100Pa,100PaSm仁 ,g③-①得:Mp"-300Pa,m1:m2=5:1,所以:20PaSm2= ,g解得:△p"=320Pa,故C错误.B.在丙图中,由于m1和A漂浮,可得:p水g—V=GA+m1g=p水g-V+m1g,5 5则:1m1=「水-V,5在丁图中,p液g4V=GA+m2g=p水g—V+m2g,5 5所以,m2=p液-V-p水—V,55已知m1:m2=5:1,所以,143(P水-V): (p液—V-p水-V)=5:1,55 5解得:p液=0.8p水=0.8x1.0x103kg/m3=0.8x103kg/m3.故B错误..桌面上容器内盛有水,在一试管里面放一小球后,浮在水面上。如图所示,现将小球取出,放入水中,下沉容器底部,试管仍浮在水面上,则( )A.液面下降 B.液面上升C.容器底受到水的压强不变 D.桌面受到的压强变小【答案】A【解析】【分析】【详解】AB.当小球在试管中时,试管处于漂浮状态,浮力等于试管和小球的总重力;当将小球取出并放入杯内水中时,小球下沉,试管仍竖直漂浮在水面上,小球受到的浮力小于重力,试管受到的浮力等于其重力,即总浮力减小;由 F浮 水gV排可知,排开水的体积减小,即大烧杯中的水面降低,故A符合题意,B不符合题意;C.烧杯中的水面降低,由pgh可知,大烧杯底部受到的液体的压强变小,故C不符合题意;D,将小球取出,放入水中,烧杯、水、试管、小球的总重力不变,对桌面的压力不变,根据pF知桌面受到的压强不变,故D不符合题意。S故选Ao.重为5N的小球轻放入装满水的烧杯中,溢出重为 4N的水?若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,已知p酒<p水,则溢出酒精的重力大小( )A.一定小于4牛 B.可能等于5牛C.一定等于4牛 D,可能大于5牛【答案】A【解析】【分析】【详解】由于小球轻放入装满水的烧杯中,溢出重为 4牛的水,则由阿基米德原理可知,小球在水中受到的浮力为5浮=6排=4N小球的重力G=5N,则G>F浮,所以由浮沉条件可知,小球在水中会下沉到烧杯的底部,小球的留'度「球>p水,根据F浮=「水gV排可知小球的体积为
由于p酒vp水,「球>p水则p球〉p酒;根据物体的浮沉条件可知,该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,一定会下沉;则小球此时受到浮力F浮 酒F浮 酒gV 酒g F浮水g水由于p酒vp水,所以F浮'<F浮=4N根据阿基米德原理可知,溢出酒精的重力大小一定小于 4N。故选A。17.水平桌面上放置一底面积为 S的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为mA、mB、me,密度分别为 a、b、 c的均匀实心小球 A、B、C放入液体中,A球A.若mA m«B漂浮、B球悬浮、C球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为Fa、FA.若mA m«Bme,则FaFbFeB.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮C.只取出C.只取出A球,容器中液面的高度降低了mABSmAmAmBD.三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了【答案】C【解析】【分析】由图可知,小球A漂浮,小球B悬浮,小球C沉底;⑴当mAmBme时三小球的重力相等,物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,据此判断三小球受到的浮力关系;(2)物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,将 C球截去部分后,剩余部分的密度不变,据此判断剩余部分在液体中的状态;(3)由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知液体的密度,小球 A漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理求出小球 A排开液体的体积,根据VSh求出只取出A球时容器中液面的高度降低的高度;
(4)物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据 v求出B球和C球排开液体的体积,进一步求出三球放入液体后排开液体的总体积,利用VSh求出容器内液体上升的高度,利用pgh求出三球放入液体前后液体对容器底部的压强的变化量。【详解】由图可知,小球A漂浮,小球B悬浮,小球C沉底;A.若mAmBme,则三个小球的重力相同,因物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,则小球 A和B受到的浮力等于自身的重力,小球C受到的浮力小于自身的重力,则 FaFbFc,故A错误;b.因物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,则将 e球截去部分后,剩余部分的密度不变,剩余部分一定仍沉底,故B错误;C.由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知,液体的密度为的浮力和自身的重力相等,即F浮A Ga mAgg%F可得,小球a排开液体的体积mAg mABg只取出A球,容器中液面降低的高度mAmABS故C正确;D.因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,由B,小球A漂浮时,受到m.„一可得,B,小球A漂浮时,受到m.„一可得,B球和C球排开液VV排B Vb mB,V排eBVeme三球放入液体后,排开液体的总体积V^BmAV^BmAmBme容器内液体上升的高度mBmBme三球放入液体前后,液体对容器底部的压强的变化量mA mB mA mB mep液gh Bg―—S——-(mAmBmeB、g丁)S故D错误。故选C。18.两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p甲〉P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】【分析】【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排可得由题意可知,两相同柱形容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙,而由图可知,盛有甲液体的容器液面较高,则碗状橡皮泥排开的液体体积大于球形橡皮泥排开乙液体体积,所以两
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