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文档简介
压轴题08压强与浮力选填题结合模型考查物体在叠放、旋转后,通过压力和受力面积的变化进行分析及计算;考查物体在水平或竖直切割后,通过分析压力,物体密度和高度的变化,利用p=ρgh进行相关分析计算;同一液体中放入不同物体(或体积、质量变化的一个物体),通过浮沉状态和液面高度变化分析相关问题;不同物体分别放置在不同液体中,通过浮沉状态及不同物体的密度大小、液体密度大小,压强等相关问题;两个相连接的物体放在同一液体中,通过断开连接前后浮沉状态分析相关问题.翻转、叠放引起的压强变化二、切割引起的压强变化切割方向沿竖直方向(右边部分移走)沿水平方向(上方部分移走)沿对角线方向(右上方部分移走)对水平桌面的压力(F)变小变小变小变小不变不变对水平桌面的压强(p)不变变小变小1.竖直切割:压强与原来的相同,变化量为零,利用p=pgh计算压强.2.水平切割:(1)①切相同厚度△h:△p=pg△h;②切相同质量△m:.③切同体积△V:;(2)再通过△p,求出切割前、后的压强关系.3.起始压强相等,解题方法可以用极值法,即其中一个切完,故其压强为0,而另一个物体被切等量后有剩余,压强一定大于0.1.浮力大小比较:(1)阿基米德原理法:F=ρ液gV排(当ρ液相同时,比较V排,V排大则浮力大;当V排相同时,比较ρ液,ρ液大则浮力大);(2)重力为“桥梁”:当同一物体放到不同液体中,根据浮沉条件比较浮力和重力的关系,再比较浮力大小.2.密度大小比较:(1)液体密度:当同一物体放在不同液体中时,以物体密度为“桥梁”,根据浮沉条件比较物体密度和液体密度的关系,再比较液体密度的大小;(2)物体密度:当不同物体放在同一液体中时,以液体密度为“桥梁”,根据浮沉条件比较物体密度和液体密度的关系,再比较物体密度的大小.3.压强大小的比较:(1)固体压强是由容器对水平桌面的压力与容器底面积共同决定的;(2)液体压强是由液体密度和深度共同决定的,深度是指该点到自由液而的竖直高度,深度的大小与容器的粗细、形状以及是否倾斜均无关.四、入水、出水;注水、抽水问题解题方法详见压轴题07-压强与浮力综合计算题.目录:01压强、密度、浮力大小比较02切割、翻转等固体压强问题03入水问题综合04注水(液)问题05抽水(液)问题06求比例问题(连体)07压强、浮力与简单机械08求密度09压强与浮力的其他应用10密度计11压强与浮力图像题综合(含与电学结合)01压强、密度、浮力大小比较1.(2023·四川凉山·中考真题)如图所示,两个相同的圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲、乙两种不同的液体。将体积相同、密度不同的实心球A、B分别放入容器中静止时,A球悬浮,B球漂浮,,且两种液体对容器底的压强相等,下列说法正确的是()
A.两个小球受到的重力:B.两个小球受到的浮力:C.两种液体的密度:D.两个容器对桌面的压强:【答案】B【详解】C.两种液体对容器底的压强相等,且,由可知,两种液体的密度关系为,故C错误;B.A小球完全浸没在甲液体中,排开甲液体的体积等于A小球的体积,B小球漂浮在乙液体中,排开乙液体的体积小于B小球的体积,因为两小球体积相等,所以两小球排开液体的体积关系为,由可知,两个小球的浮力关系为:,故B正确;A.因为A小球在甲液体中沉底,;B小球漂浮在乙液体中,受到的重力,所以两个小球的重力关系为,故A错误;D.两种液体对容器底的压强相等,受力面积相等,根据F=pS可知,甲和乙两种液体对容器底的压力相等;又因为容器为柱形容器且力的作用是相互的,所以液体对容器底的压力等于液体的重力和物体重力之和,由此可知两个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙,由于两个容器底面积相等,根据可知,两个容器对桌面的压强关系为:p甲=p乙,故D错误。故选B。2.(2024·山东泰安·一模)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是()①三个正方体受到的浮力大小关系为②三个正方体的密度大小关系是③容器对桌面的压力大小关系为④容器底部受到水的压强大小关系为A.只有①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有②④【答案】A【详解】①由图可知ABC排开水的体积大小为VA排<VB排<VC排根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知三个正方体受到的浮力大小关系为故①正确;②由物体的浮沉条件可知,AB漂浮,C悬浮,每个物体受到的浮力均等于其重力,又三个正方体受到的浮力大小关系为所以三个物体的重力大小关系为ABC体积相等,由在三个物体的体积和g相同时,它们的密度大小关系为故②错误;③正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则F浮=G,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,则有F浮=G排=G容器内水和物体的总重力G总=G水+G=G水+G排三个容器内水面高度相同,所以三个容器内总重力相等,由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力相等,即F甲=F乙=F丙故③正确;④由于正方体静止后,三个容器内水面高度相同,根据三个容器中水对容器底的压强相同,故④错误;故A正确,故BCD错误。故选A。3.(2024·安徽马鞍山·一模)如图1是“浮沉子”:装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上,拧紧大瓶的瓶盖使其密封,两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器,底面积为S,忽略其壁厚(即忽略小瓶自身的体积)。当小瓶漂浮时,简化模型如图2所示,此时大瓶内的气压为p0,小瓶内空气柱的高度为h,手握大瓶施加适当的压力,使小瓶下沉并恰好悬浮在图3所示的位置。将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A,A的质量为m,水的密度为ρ水,下列说法错误的是()A.小瓶内的空气被压缩,浮力减小,故而下沉B.图3,浮沉子所受浮力大小等于mgC.图2、3中,浮沉子内部空气密度之比为D.图2中,浮沉子内的空气压强为【答案】C【详解】A.当施加适当的压力握大瓶时,小瓶内的空气被压缩,体积变小,根据F浮=ρ液V排g可知,浮力减小,所以下沉,故A正确,不符合题意;B.由图3可知,A处于悬浮状态,由物体的浮沉条件可知,图3中A所受浮力F浮=G=mg故B正确,不符合题意;C.图2中小瓶内空气的体积为V空气2=Sh由图3可知,A处于悬浮状态,由物体的悬浮条件可知,图3中A所受浮力F浮=G=mg由F浮=ρ液V排g可知,图3中A排开水的体积因为忽略小瓶自身的体积,所以图3中空气的体积为,由于图2和图3中小瓶内空气的质量不变,由可知,图2和图3中小瓶内空气的密度之比故C错误,符合题意;D.已知浮沉子的质量为m,瓶对封闭的空气的压力等于瓶子的重力,即F=G=mg所以瓶子产生的压强浮沉子内空气的压强等于大气压强与瓶的压强之和,所以故D正确,不符合题意。故选C。4.(2024·北京·模拟预测)如图所示,甲、乙两个相同的烧杯中装有密度相同的液体,将两个物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时,物体A在甲杯液体中处于沉底状态,物体B在乙杯液体中处于漂浮状态,两杯中的液体液面高度均为h。若A、B的质量分别为mA、mB,A、B的体积分别为VA、VB,A、B受到的浮力分别为FA、FB。下列判断中正确的是()A.若VA<VB,则一定有mA<mBB.若mA<mB,则一定有FA<FBC.甲杯中液体对容器底的压力大于乙杯中液体对容器底的压力D.甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强【答案】B【详解】A.由图可知,物体A在甲杯液体中处于沉底状态,所以A的密度大于液体密度,物体B在乙杯液体中处于漂浮状态,B的密度小于液体密度,两烧杯中液体密度相同,所以A的密度大于B的密度,若VA<VB,则根据无法判断谁的质量大,谁的质量小,故A错误;B.物体A在甲杯液体中处于沉底状态,所以A的重力大于浮力,物体B在乙杯液体中处于漂浮状态,B的重力等于浮力,若mA<mB,根据可知,A的重力小于B的重力,则A的浮力一定小于B的浮力,即FA<FB,故B正确;C.甲、乙两个相同的烧杯中装有密度相同的液体,两杯中的液体液面高度均为h,根据可知液体对容器底压强相等,相同的烧杯底面积相同,根据可知,液体对容器底压力相等,故C错误;D.物体A在甲杯液体中处于沉底状态,所以A的重力大于浮力,甲杯对桌面的压力等于烧杯重力,液体对烧杯底的压力和物体A对烧杯底的压力之和,物体B在乙杯液体中处于漂浮状态,乙杯对桌面的压力等于烧杯重力,液体对烧杯底的压力之和,因两烧杯相同,由C选项可知,液体对容器底压力相同,故甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力,根据可知,甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强,故D错误。故选B。02切割、翻转等固体压强问题5.(2024·上海嘉定·一模)如图所示,实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压力相等。现将甲、乙沿水平方向切去相同厚度,此时甲、乙剩余部分对水平地面的压力为。接着再将甲、乙沿顺时针方向翻转90度后放置,此时甲、乙对水平地面的压强为。则()A., B.,C., D.,【答案】A【详解】图示中,甲、乙正方体对水平地面的压力相等,即两个正方体的重力相等,据G=mg知,两个正方体的质量相等,即,切去相同厚度,则切去部分的质量,因为,所以,则。剩余部分甲的重力小于剩余部分乙的重力,甲、乙剩余部分对水平地面的压力。切去部分后,甲、乙侧面的面积,再将甲、乙沿顺时针方向翻转90度后,甲、乙对水平地面的压强,而,因为,所以所以,即。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。6.(2024·上海静安·二模)如图所示,甲、乙两个均匀的实心正方体放在水平地面上,甲对地面的压强大于乙对地面的压强。沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的质量相等。若甲、乙切去部分的高度分别为、,对水平地面的压强变化量分别为、,则()A., B.,C., D.,【答案】D【详解】甲与乙的重力等于它们对地面的压力,大小为由于甲对地面的压强大于乙对地面的压强,且由图可知,所以,沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的质量相等,即,根据可知,,即所以,采用假设法,若甲切掉一半高度,则质量也切掉一半,而此时乙切掉的高度一定小于乙高度的一半,所以有Δh甲>Δh乙,由于所以,甲乙对水平地面的压强变化量分别为所以,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。03入水问题综合7.(2023·山东泰安·三模)如图,水平桌面上放置着一个装有水的圆柱形容器和质量相等的A、B两个实心小球。将A球放入容器内的水中,A球漂浮。取出A球后(带出的水忽略不计),再将B球放入容器内的水中,B球沉入容器底部。下列说法正确的是()①A球的密度大于B球的密度②A球受到的浮力大于B球受到的浮力③放入A球后水对容器底的压强等于放入B球后水对容器底的压强④放入A球后容器对桌面的压强等于放入B球后容器对桌面的压强
A.①② B.②④ C.②③④ D.①③④【答案】B【详解】①将A放入水中,A漂浮,A球的密度小于水的密度,B球放入水中,B沉入容器底部,B球的密度大于水的密度,所以A的密度小于B的密度,故①错误;②已知两个小球的质量相同,重力相同,A球漂浮,浮力等于重力,即,B球沉底,浮力小于重力,,所以A受到的浮力大于B受到的浮力,故②正确;③由②知,A受到的浮力大于B受到的浮力,根据阿基米德原理知A排开液体的体积大于B排开液体的体积,A的液面升高的多,根据知放入A后比放入B后水对容器底的压强大,故③错误;④因为AB的质量相等,放入A后与放入B后容器对桌面的压力相等,根据知放入A后与放入B后容器对桌面的压强相等,故④正确。故选B。8.(2024·上海杨浦·一模)盛有水的相同柱形容器甲、乙置于水平地面。将柱体A、B竖直浸入水中,柱体静止时如图所示,此时测力计示数大于零。若放入前后容器对地面的压强变化量相等,则下列判断正确的是(
)A.柱体的质量 B.柱体的体积C.柱体下表面受到液体压力 D.柱体受到的浮力【答案】D【详解】D.因放入A、B柱体前后容器对地面的压强变化量相等,受力面积S相等,由知,放入前后容器对地面的压力变化量ΔF相等。而压力变化量来自A、B两物体排开水的重力即ΔF=GA排=GB排根据阿基米德原理知,两柱体受到的浮力F浮A=F浮B故D正确;A.由图可知,柱体A此时受到重力和浮力和弹簧测力计拉力的作用,且处于静止状态,则GA=F+F浮A柱体B处于漂浮状态,则其受到的浮力等于其受到的重力,即GB=F浮B因两柱体受到的浮力相等,即F浮A=F浮B所以GA>GB由G=mg知,柱体A、B的质量关系为mA>mB故A错误;B.由图知,柱体A浸没在水中,则其排开水的体积等于其自身体积,则F浮A=ρ水gV排=ρ水gVA又柱体B处于漂浮状态,则F浮B=ρ水gV排′其中F浮A=F浮B可得VA=V排′其中B柱漂浮,则其自身体积大于其排开水的体积,即VB>V排′可得VA<VB故B错误;C.根据浮力产生的原因知,柱体A上下表面压力差等于A受到的浮力,即F浮A=FA下-FA上B下表面受到的压力等于B受到的浮力,即F浮B=FB下因两柱体受到的浮力相等,即F浮A=F浮B则FA下-FA上=FB下由此可得FA下>FB下故C错误。故选D。9.(2023·山东泰安·一模)如图,弹簧测力计下端用轻质细线系着不吸水的实心圆柱体,圆柱体浸没在水中,现将其以1cm/s的速度匀速拉出水面,弹簧测力计示数F随圆柱体上升时间的变化关系如图乙,g取10N/kg,圆柱体表面所沾水和细线体积均不计,则:①圆柱体的重力大小为2.0N;②圆柱体在0~20s内,所受浮力一直减小;③圆柱体的密度为5×103kg/m3;④圆柱体上表面刚露出水面时,下表面受到水的压强为1000Pa。下列正确的一组是()
A.只有①②④正确 B.只有①②③正确C.只有②③④正确 D.只有①③④正确【答案】D【详解】①由图乙可知,当圆柱体完全露出水面时,此示数等于为圆柱体的重力G=F=2.0N故①正确;②圆柱体在0~20s内,所受拉力先不变,根据F浮=G-F拉力可知浮力先不变,后变小,故②错误;③由图乙可知,圆柱体完全浸没时弹簧测力计的示数F甲=1.6N,所以圆柱体完全浸没时所受浮力F浮=G-F甲=2.0N-1.6N=0.4N圆柱体排开水的体积圆柱体的质量因为圆柱体浸没在水中,所以,圆柱体的体积V=V排=4×10﹣5m3圆柱体的密度故③正确;④由图乙知,20s时圆柱体下表面刚刚脱离水面,若不考虑水面高度的变化,则圆柱体的高度H=s=vt=1cm/s×(20s-10s)=10cm=0.1m则圆柱体上表面刚好与液面相平时,圆柱体底部所处的深度h=H=10cm=0.1m圆柱体底部受到水的压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa故④正确。综上分析可知,正确的是①③④,故D正确,ABC错误。故选D。04注水(液)问题10.(2023·上海奉贤·二模)如图所示,薄壁圆柱形容器A、B放在水平面上(SA>SB),其中分别盛有质量为m甲、m乙的两种等高液体,它们对容器底部的压强为p甲、p乙。现在两容器中分别倒入体积相同的原有液体后(容器足够高),此时它们对容器底部的压强相等,倒入液体质量分别为Δm甲、Δm乙,液体压强变化量分别为Δp甲、Δp乙。则下列判断正确的是()A.m甲>m乙,p甲<p乙B.m甲<m乙,p甲>p乙C.Δm甲>Δm乙,Δp甲<Δp乙D.Δm甲<Δm乙,Δp甲>Δp乙【答案】C【详解】A.由题意可知,刚开始时两容器中液面相平,SA>SB,当加入的液体体积相同时,两容器中液面的高度变化ΔhA<ΔhB,此时hA'<hB',液体对容器底部的压强相等,即pA'=pB',根据p=ρgh可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,刚开始时两容器中液面相平,所以刚开始时p甲>p乙,故A错误;D.刚开始时p甲>p乙,加入的液体体积相同时,它们对容器底部的压强相等,所以Δp甲<Δp乙,故D错误;B.甲液体的密度大于乙液体的密度,由图可知,刚开始时容器中甲液体的体积大于乙液体的体积,根据密度公式可知,甲液体的质量大于乙液体的质量,故B错误;C.加入液体的体积相同,甲液体的密度大于乙液体的密度,所以Δm甲>Δm乙,故C正确。故选C。05抽水(液)问题11.(2023·上海静安·一模)如图所示,盛有液体甲的薄壁圆柱形容器和均匀圆柱体乙置于水平地面,液体甲对容器底部的压强等于乙对地面的压强。现从容器内抽取部分液体甲并沿水平方向截取部分圆柱体乙,使得它们剩余部分的深度或高度均为,则甲、乙的密度以及液体甲对容器底部、乙对地面的压强变化量∆p的关系是()A.; B.;C.; D.;【答案】C【详解】薄壁容器的质量和厚度均可忽略,液体甲对容器底部的压强等于乙对地面的压强,则有。由图可知,,则。设液体甲的高度减少,乙的高度减少,则抽取或截取前,液体甲对容器底部的压强等于乙对地面的压强,即①抽取或截取后,液体甲对容器底部的压强为乙对地面的压强已知,则②综合①②可得即∆p甲<∆p乙。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。06求比例问题(连体)12.(2023·湖南郴州·二模)如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水,将质地均匀,且不吸水的a、b两实心体分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,a有五分之二的体积露出水面,b悬浮于水中,此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,整个过程中水均未溢出,下列说法正确的是()
A.a的密度是0.4×103kg/m3B.图中,甲、乙烧杯对桌面的压力之比为3∶2C.a、b的重力之比为3∶2D.a、b的体积之比为3∶2【答案】C【详解】ACD.由漂浮、悬浮条件可知:F浮=G,结合公式F浮=ρ液gV排、G=mg=ρgV可得,在甲中,a漂浮,有五分之二的体积露出水面,则a的重力为Ga=ρagVa,a受到的浮力为即……①在乙中,b悬浮,则Gb=F浮b=ρ水gVb……②在丙中,a、b漂浮,则Ga+Gb=F浮=ρ水gVa……③由①可得故A错误;由①②③可得,2Ga=3Gb,即Ga:Gb=3:2,2Va=5Vb,即Va:Vb=5:2,故C正确,故D错误;B.在甲、乙中,a漂浮,b悬浮,且两容器内液面相平,结合阿基米德原理可得G排a=F浮a=GaG排b=F浮b=Gb所以两容器内水和物体的总重力相等,则两个相同的容器对水平桌面的压力为容器的重力与水和物体总重力的和,大小相等,甲、乙烧杯对桌面的压力之比为1:1,故B错误。故选C。13.(2024·新疆·一模)一足够深的柱形容器内盛有密度为ρ0的液体。如图甲所示,将一密度为ρA的正方体物块A放入液体中,物块A漂浮在液面上,液面上升了h1=0.8cm;如图乙所示,再将一个形状完全相同的密度为ρB的物块B放入液体中,物块B沉入容器底,液面又上升了h2=2cm;如图丙所示,将物块B放在物块A上,液面又上升了h3=0.4cm。则ρA∶ρB∶ρ0为()A.1∶2∶5 B.2∶6∶5 C.1∶5∶5 D.2∶6∶3【答案】B【详解】设容器底面积为S,图乙中物块B沉入容器底,排开液体的体积等于它的体积,则物块B的体积VB=V排B=Sh2AB的体积相等,物块A的体积VA=VB=Sh2将正方体物块A放入液体中,物块A漂浮在液面上,此时A排开液体的体积为V排1=Sh1则有GA=F浮A=ρ0gV排1=ρ0gSh1ρAgVA=ρ0gSh1ρAgSh2=ρ0gSh1将物块B放在物块A上,待物块A、B在液体中稳定时,物块AB漂浮在液面上,此时AB排开液体的总体积为V排2=S(h1+h2+h3)则有GA+GB=F浮AB=ρ0gV排2=ρ0gS(h1+h2+h3)则GB=F浮AB-F浮A=ρ0gS(h1+h2+h3)-ρ0gSh1=ρ0gS(h2+h3)又因为A和B的体积相同,由G=ρgV可知,物块A与物块B的密度之比为所以ρA∶ρB∶ρ0=2∶6∶5故选B。07压强、浮力与简单机械14.(2024·安徽·模拟预测)小红利用杠杆制成一种多功能杆秤,使用前,杠杆左端低,右端高,她将平衡螺母向调节,直至杠杆处于水平平衡,她取来质量均为100g的实心纯金属块a和b、合金块c(由a、b的材料组成)。她将a挂在A处,且浸没于水中,在B处挂上100g钩码,杠杆恰好处于水平平衡,如图所示,测得OA=50cm,OB=40cm,则a的密度为g/cm3。接下来,她分别将b、c挂于A处并浸没于水中,当将钩码分别移至C、D处时,杠杆均水平平衡,测得OC=30cm,OD=34cm,则合金块c中所含金属a和金属b的质量之比为。(ρ水=1.0×103kg/m3)【答案】右52︰3【详解】[1]杠杆左端低,右端高,应将平衡螺母向右调节,直至杠杆处于水平平衡。[2]在B处挂上100g钩码,则B点受到的拉力为根据杠杆平衡条件可求A点受到绳的拉力为合金块a的重力为合金块a的浮力为因为合金块浸没在水中,所以其体积为合金块a的密度为[3]由题意可知合金块b、c的质量等于a的质量,即则合金块b、c的重力等于a的重力,即将b挂于A处时,A点受到绳的拉力为合金块b的浮力为因为合金块浸没在水中,所以其体积为合金块b的密度为将c挂于A处时,A点受到绳的拉力为合金块c的浮力为因为合金块浸没在水中,所以其体积为因合金块c是由a、b的材料组成,所以有代入数值有解得即所以合金块c中所含金属a和金属b的质量之比为2︰3。15.(2023·甘肃兰州·中考真题)如图所示,为了测量某金属块B的密度,小形设计了如图所示的装置,金属块B未放入量筒时,水面位置如图甲所示,将金属块B完全浸没在水中时,水面升高至如图乙所示的位置。当动滑轮下方所挂钩码A的总质量为220g时,A、B在图示位置达到平衡。已知每个滑轮的质量为20g,,绳重与摩擦均不计。下列说法中不正确的是()
A.金属块B的密度为8g/cm3B.金属块B的体积为10cm3C.金属块B所受的浮力为0.1ND.细绳对金属块B的拉力为0.8N【答案】A【详解】BC.由图甲可知量筒中水的体积是30mL,图乙中水和金属块的总体积是40mL,金属块的体积V=40mL-30mL=10mL=10cm3金属块受到的浮力故BC正确,不符合题意;AD.A的重力GA=mAg=0.22kg×10N/kg=2.2N每个滑轮的重力G轮=m轮g=0.02kg×10N/kg=0.2N滑轮组的动滑轮绕3段绳,绳重与摩擦均不计,绳子的拉力金属块B的重力金属块B的密度故A错误,符合题意,D正确,不符合题意。故选A。16.(2023·山东济宁·三模)如图所示装置,物体B重为800N,当用一个水平向左的拉力F1=200N拉绳子自由端时,物体B在水中匀速上升,6s内物体B上升0.6m(物体B未露出水面),已知动滑轮重120N,绳重及摩擦均忽略不计。则下列说法正确的有()
①绳子自由端的移动速度为0.1m/s②此时滑轮组的机械效率为80%③物体B浸没时所受的浮力为480N④物体B的密度为2.5×103kg/m3A.①③ B.②④ C.②③ D.③④【答案】B【详解】①由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=3,则绳子自由端移动的距离为s=nh=3×0.6m=1.8m绳子自由端的移动速度为故①错误;②绳重及摩擦均忽略不计,由可得,滑轮组对B的拉力为F拉=nF1-G动=3×200N-120N=480N此时滑轮组的机械效率故②正确;③物体B在水中匀速上升时,受到竖直向上绳子的拉力和浮力、竖直向下的重力作用处于平衡状态,由物体B受到的合力为零可得F拉+F浮=G则物体B浸没时所受的浮力为F浮=G-F拉=800N-480N=320N故③错误;④由G=mg可得,物体B的质量为因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由可得,物体B的体积为则物体B的密度为故④正确;综上可知,②④正确,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。08求密度17.(2023·广东深圳·中考真题)如图,亮亮同学将盛水的烧杯放在电子台秤上,台秤的示数如图甲所示;将一个物块投入水中,漂浮时台秤示数为375g(如图乙),物体上表面始终保持水平,用力将物块压入全部浸没在水中,此时台秤示数为425g(如图丙);将物块继续下压,从丙到丁物块下表面受到水的压力增加了0.8N,整个过程水始终未溢出,请问说法正确的是()A.木块的质量为125gB.木块的密度为C.从图丙到图丁,瓶底水的压强逐渐增大D.从图丙到图丁,物体上表面受到水的压力增加了0.8N【答案】D【详解】A.将盛水的烧杯放在电子台秤上,示数为300g,则烧杯和水的质量为300g,将物块投入水中,漂浮时台秤示数为375g,则烧杯、水和物体的质量为375g,所以物体的质量m=375g-300g=75g故A错误;B.用力将物块压入全部浸没在水中,此时台秤示数为425g,则排开水的重力m排=425g-300g=125g则物体的体积则物体的密度故B错误;C.从图丙到图丁,物体始终浸没在水中,水面不再升高,由p=ρgh可知,瓶底水的压强不变,故C错误;D.从图丙到图丁,物块下表面受到水的压力增加了0.8N,由于物体上表面和物块下表面变化的深度相同,所以物体上表面受到水的压力也增加了0.8N,故D正确。故选D。18.(2024·重庆·一模)如图所示,水平地面上放置一个质量分布均匀、底面是边长为10cm的正方形、高为20cm的长方体物体甲,乙是一个直柱体容器,容器中装有一定量的水。现将甲沿竖直方向切去一部分(厚度为d),将其切去部分竖直放入乙容器的水中后沉底,甲物体剩余部分对地面的压强和乙容器中水对容器底部的压强p随切去厚度d的变化情况如图丙所示,则甲的密度为kg/m3;当d=0.6cm时,水对容器底的压强为Pa、【答案】1.2×1031875【详解】[1]将甲沿竖直方向切去一部分(厚度为d),根据可得,物体甲剩余部分对地面的压强由于甲的高度不变,所以甲物体对地面的压强不变为2400Pa,则甲的密度为[2]由图像可知,当d=0.15cm开始,水对容器底的压强与d成正比,说明此时物体开始完全浸没,此时水的深度设原来水的深度h水,容器的底面积为S,则…………①当d=0.6cm时,水的shendu则…………②由①②解得S=150cm2,h水=18cm水的体积当d=0.6cm时,物体不完全浸没,当物体放进容器中后,液体的深度为此时水对容器底的压强09压强与浮力的其他应用19.(2024·北京东城·一模)两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内盛有甲、乙两种不同的液体。先将实心物块A用一根不计质量的细杆压住浸没在甲液体中,然后取出A擦干后,将A放入乙液体中悬浮,A分别浸没在两容器中时液面相平,如图所示。下列判断中正确的是(
)A.甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强B.A在甲液体中受到的浮力等于它在乙液体中受到的浮力C.装甲液体的容器对桌面的压力小于装乙液体的容器对桌面的压力D.撤走细杆,A静止时,装甲液体的容器对桌面的压强大于装乙液体的容器对桌面的压强【答案】D【详解】A.由题意知,A需要在细杆的压力下,才能浸没在甲液体中,则没有细杆的压力,A会上浮,所以A的密度小于甲液体的密度。A放入乙液体中,悬浮,A的密度等于乙液体的密度,所以甲液体的密度大于乙液体的密度。A浸没时,两个容器中液面相平,即液体的深度相同,据知,甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强,故A错误;B.浸没时,A排开两种液体的体积相同,甲液体的密度大于乙液体的密度,据阿基米德原理知,A在甲液体中受到的浮力大于乙液体中受到的浮力,故B错误;C.容器对桌面的压力等于容器自身重力、液体重力及A对液体的压力之和,两个容器完全相同,重力相等,A对液体的压力等于A所受的浮力,所以A对甲液体的压力大于对乙液体的压力,A在两种液体中排开液体的体积相同,浸没后,两种液体的液面相平,则两种液体的体积相等,甲液体的密度大于乙液体的密度,所以甲液体质量大于乙液体的质量,甲液体的重力大于乙液体的重力,所以装甲液体的容器对桌面的压力大于乙液体的容器对桌面的压力,故C错误;D.撤走细杆,A会上浮,静止时,漂浮在甲液面。此时A所受的浮力等于自身重力。B在乙液体中悬浮,所受的浮力也等于自身的重力。两种液体对A的浮力相等,则A对两种液体的压力相等,此时容器对桌面的压力仍等于容器自身重力、液体的重力及A对液体的压力之和,所以装甲液体的容器对桌面的压力大于装乙液体的容器对桌面的压力,两容器的底面积相等,据知,装甲液体的容器对桌面的压强大于装乙液体的容器对桌面的压强,故D正确。故选D。20.(2023·山东菏泽·模拟预测)小明在研究物体的浮沉问题时,制作了一个空腔“浮沉子”,将其放入一个底面积为S、水深为h0的薄壁柱形容器内,刚放入水中时,浮沉子恰好悬浮,此时水深为h1,如图所示;一段时间后,由于渗漏,空腔内开始进水,最后空腔充满了水,浮沉子沉底且完全浸入水中,此时水的深度降为h2,已知水的密度为ρ0。则所制作的浮沉子()
A.质量为ρ0(h1-h2)S B.质量为ρ0(h2-h0)SC.材料的密度为 D.材料的密度为【答案】D【详解】AB.浮沉子放入前,水的体积为V水=h0S浮沉子悬浮后,总体积为V浮沉子+水=h1S则排开水的体积和浮沉子体积相等,即V排=V浮沉子=V浮沉子+水-V水=h1S-h0S=(h1-h0)S依据阿基米德原理可得F浮=ρ水V排g=ρ水(h1-h0)Sg由浮沉条件可知,悬浮时,F浮=G浮沉子,则浮沉子的质量故AB错误;CD.浮沉子渗水后,沉底后水深为h2,则浮沉子外壳排开水的体积为V排′=(h2-h0)S=V浮沉子依据密度公式可得,浮沉子材料的密度故C错误,D正确。故选D。21.(2023·湖北武汉·中考真题)铁架台的水平底座上有一只溢水杯,贴近溢水杯有一底面积为20cm2的圆柱形小桶(不计侧壁厚度)。弹簧测力计的上端挂在铁架台的支架上,下端悬挂一重力为1.2N、密度为4×103kg/m3的金属块。初始时,金属块有的体积浸在水中,弹簧测力计的示数为F1,杯中水面恰好与溢水口相平,小桶中没有水,如图所示。接着竖直向上提溢水杯,当溢水杯刚好离开水平底座时(底座对溢水杯的支持力刚好为零),提绳竖直向上的拉力为T1;提着溢水杯竖直向上缓慢移动,当金属块刚好浸没在水中时,水对小桶底部的压强为p,弹簧测力计的示数为F2,提绳竖直向上的拉力为T2。已知小桶能全部接住从溢水杯中溢出的水,则下列说法正确的是()
A.金属块体积为300cm3 B.F1-F2=0.18NC.p=150Pa D.T2=T1【答案】D【详解】A.金属块的重力为1.2N,其质量为根据密度公式,金属块体积为故A错误;B.根据阿基米德原理,金属块有的体积浸在水中,此时的浮力为根据称重法,此时拉力F1为F1=G物-F浮1金属块刚好浸没在水中时,此时的浮力为根据称重法,此时拉力F2为F2=G物-F浮2因此F1-F2=(G物-F浮1)-(G物-F浮2)=F浮2-F浮1=0.3N-0.06N=0.24N故B错误;C.金属块从有的体积浸在水中到刚好浸没在水中,增加的排开水体积为底面积为20cm2的圆柱形小桶水深为水对小桶底部的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.012m=120Pa故C错误。D.提绳的拉力等于桶的重力、水的重力及金属块对水的压力(金属块受到的浮力)之和,金属块浸没前后浮力的增加量等于水重力的减少量,因此前后提绳的拉力不变,因此T2=T1,故D正确。故选D。22.(2024·湖南娄底·一模)现有薄壁圆柱形容器A,它的底面积为,高为,质量为,容器A单独放在水平桌面上时,对桌面的压强大小为。在其内部装有水后如图所示,此时容器底部受到的液体压强为。把如图所示的质量为的正方体物块C叠放在质量为的正方体物块B上后,缓慢放入容器中,待两物块静止后,B、C接触面仍然保持水平,此时C对B的压力大小为N。(,)【答案】8【详解】[1]空的容器A单独放在水平桌面上时,对桌面的压力圆柱形容器A的底面积为空的容器A单独放在水平桌面上时,对桌面的压强[2]容器内水的体积为容器内水深为水对底部的压强大小为正方体物块B、C的体积研究B、C这个整体,假设沉底,则容器内水的深度未浸没BC整体且水未溢出,BC受到的浮力B、C的总重力由可判断出假设成立,所以BC沉底。此时,C物体浸入水中的深度为4cm,C受到的浮力所以C对B的压力10密度计23.(2024·陕西西安·三模)小明测得一个熟鸡蛋的质量52.5g,放入装满水的溢水杯中,溢出50g水,可知鸡蛋的密度为,鸡蛋浸没入水中后不断下沉,下沉过程中浮力(选填“变大”、“变小”或“不变”)。将此鸡蛋投入酒精中,将受到N浮力。小慧在粗细均匀的木棒一端缠绕细钢丝(体积不计)制成简易密度计,且放在液体中时均能竖直漂浮,露出液面的高度用h表示(如图所示)。该密度计放入酒精中静止时,;放入水中静止时,。当该密度计放入密度的液体中静止时,为。【答案】不变0.49.6【详解】[1][2]因为m排<m所以鸡蛋在水中下沉由得,在下沉过程中鸡蛋排开水的体积不变,所以所受浮力不变。[3]根据酒精的密度小于鸡蛋的密度,鸡蛋在酒精中下沉[4]设木棒长度L,底面积S,密度计重力为G,小慧将该密度计放入酒精中,密度计静止时h1=6cm由F浮酒精=G,可得:ρ酒精gV排酒精=G,即①小慧将该密度计放入水中,密度计静止时h2=8cm②由①②可得,L=0.16m;则③将L=0.16m分别代入②和③,并将②③联立,解得h3=0.096m=9.6cm24.(2024·江苏盐城·一模)在制作简易密度计的综合实践活动中,实验小组将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的两端封闭,放入水中后,如图甲所示,想让该吸管竖直漂浮在水中,接下来合理的措施是。如图乙所示是设计好的密度计,其量程(A至B)是1g/cm³~1.6g/cm³。把该密度计放入某种液体中,液面位置恰好在AB的中点C处,则所测液体的密度1.3g/cm³。实验结束后小华决定再增加一些配重,则该密度计C处对应的刻度值将。若小华在水中实验时将配重增加到了最大,则用该密度(能/不能)测量酒精的密度(ρ酒精=0.8g/cm³)。【答案】增加配重小于变大不能【详解】[1]想让该吸管竖直漂浮在水中,应该增加配重,如下端绕铜丝,降低重心,增大稳定程度。[2]由F浮=ρ液gV排得S为管底面积,h为浸入深度,因为密度计漂浮在液体中,浮力等于重力,所以在不同的液体中,浮力相等,管底面积相等,由公式可知,液体密度与吸管浸入深度成反比,刻度不均匀且上疏下密,若把这个密度计放入某种液体中,液面位置恰好在AB的中点C,则这种液体的密度小于1.30×103kg/m3。[3]若再增加配重,则浮力变大,根据F浮=ρ液gV排得,密度一定,密度计排开液体的体积变大,即浸入液体的体积变大,浸入液体的深度增加,C在液面下,刻度值变大。[4]在未继续增加配重时,密度计的最小刻度是1g/cm³,当液体的密度为1g/cm³时,密度一定,增加配重,浸入液体的深度增加,A在液面下,即1g/cm³的刻度线应该在A点之上,无法读出数值,不能测出密度,1g/cm³的密度值不能测出,小于1g/cm³的密度值更不能测出,所以用该密度计不能测量酒精的密度。11压强与浮力图像题综合(含与电学结合)25.(2023·四川遂宁·中考真题)小刘应用图甲所示器材进行如下探究:升降台AB上放置轻质薄壁柱形容器,容器底面积为200cm2,内装15cm深的水;将弹簧上端固定在力传感器上,下端悬挂重20N、高20cm、横截面积为50cm2的长方体石块,石块下表面刚好与水面接触;已知弹簧伸长量ΔL与受到的拉力F的关系如图乙所示。将升降台AB缓慢升高(全过程水不会溢出),当传感器显示拉力为12N时(不计弹簧自重),与升降台升高前相比,容器底部受到的压强变化了Pa。升降台AB升高的高度为cm。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】40020【详解】[1]如乙图所示,由题可知,升降台AB缓慢升高,当传感器显示拉力为12N时,弹簧伸长量为12cm,此时石块受到的浮力为根据阿基米德原理可知,排开水的体积为因为全过程水不会溢出,则容器中水上升的高度为物体浸入的高度为则石块底部到容器底部的距离为即石块不接触容器底,则与升降台升高前相比,容器底部受到的压强变化量为水对容器底部压强的变化量,即[2]由题可知升降台没有上升前力传感器到容器底的距离为升降台上升后力传感器到容器底的距离为则升降台AB升高的高度为26.(2023·重庆·二模)物理社团的同学们设计了一个电动升降机,如图甲所示,轻质薄壁圆柱形容器置于水平地面上,装有25cm深的水,圆柱体A被轻质细杆悬挂于O点,静止时A的下表面与液面刚好相平。打开电动升降机,让圆柱体A浸入液体中,直到圆柱体A刚好与容器底部接触,轻质细杆产生的弹力大小F与圆柱体A移动的距离h的关系,如图乙所示。已知圆柱体A与容器高度相同,圆柱体A的底面积为100cm2,容器底面积为200cm2,则圆柱体A的重力为N;当轻质细杆对圆柱体A施加竖直向下3N的力时,撤走细杆,待圆柱体A静止后,沿水平方向将圆柱体A浸在液体中的部分截去并取出,则A剩余部分静止时,容器对水平地面的压强为Pa。【答案】272775【详解】[1]由图乙可知,当h为0时,圆柱体A未浸入水中,细杆对圆柱体A向上的拉力等于A的重力,所以A的重力G=F=27N[2]当细杆的弹力F1=15N时,A下移距离为h1=5cm,则液面上升的高度为则容器和圆柱体A的高度为h=h2+h液=5cm+25cm=30cmA浸入液体中的深度为h3=h1+h2=5cm+5cm=10cm此时A排开液体的体积为V排1=s3h3=100cm2×10cm=1000cm3而此时A受到的浮力为F浮1=GA-F1=27N-15N=12N所以液体的密度为当细杆对A的向下的压力为3N时,A受到的深力F浮2=GA+F3=27N+3N=30N此时A排开液体的体积为此时容器内液体的体积为V液=Sh-V排2=200cm2×30cm-2500cm3=3500cm3=3.5×10-3m3此时容器内液体的重力为G液=m液g=ρ液V液g=1.2×103kg/m3×3.5×10-3m3×10N/kg=42N撤走细杆后,A所受的浮力大于自身的重力,所以上浮,所以最后漂浮,漂浮时,A受到的浮力F浮3=GA=27N此时圆柱体A的浸入液体中体积即A排开液体的体积为漂浮A浸入液面下的深度截取水下部分的,截取后A的高度截取后A的重力截取后A静止时仍漂浮,容器对水平地面的压力为F压=G液+GA1=42N+13.5N=55.5N则此时容器对水平地面的压强为27.(2023·河南濮阳·三模)如图甲所示,轻质细杆下端固定在容器底部,其上端和实心正方体A相连。现向容器内缓缓注水,轻质细杆上端的弹力F随水深h变化图像如图乙所示,则当正方体A完全浸没时受到的浮力为N;正方体的密度为;当水深为图乙中“x”时,正方体A受到的浮力为N。(,)
【答案】100.66【详解】[1]由图乙可知,当时,力传感器的示数为,由细杆的质量不考虑可知,正方体A对力传感器的压力等于自身的重力,即正方体A的重力由图乙可知,当时,物体A的下表面恰好与水面接触,当容器内水的深度时,正方体A刚好浸没,则正方体A的边长正方体的体积物体浸没时排开水的体积等于自身的体积,当水深为15m时A所受的浮力为[2]由可知,正方体A的密度为[3]由图乙可知,当水深为x时,杆对A的作用力为0,即正方体A恰好漂浮,此时受到浮力为28.(2023·江苏南京·二模)如图甲为水位仪的原理图。电源电压为3V,为20Ω,滑动变阻器R的最大阻值20Ω且阻值与长度成正比,滑片P可在长为20cm的CD间移动(摩擦不计),弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB,其底面积为、长为0.3m。若水面与物体AB上表面齐平,滑片刚好在R的最上端C位置,弹簧伸长量与外力的关系如图乙所示。闭合开关S:
(1)当水位与物体AB上表面相平时,物体AB受到的浮力为N;(2)水位由与物体AB上表面相平降至与AB下表面相平的过程中,弹簧伸长cm,电压表的示数变化V。【答案】30150.9【详解】(1)[1]由阿基米德原理可得,物体AB受到的浮力为(2)[2]水位与物体AB上表面相平时,弹簧对物体的拉力水位降至与AB下表面相平时,弹簧对物体的拉力水位由与物体AB上表面相平降至与AB下表面相平的过程中,弹簧拉力的变化量由乙图可得水位降至与AB下表面相平时,可得解得弹簧伸长量是[3]滑动变阻器R的最大阻值20Ω且阻值与长度成正比,可得水位由与物体AB上表面相平降至与AB下表面相平,接入电路电阻的长度为接入电路的电阻为此时电路中电流为电压表示数为水位与物体AB上表面相平时,此时电路中电流为电压表示数为电压表的示数变化一、单选题1.(2024·四川绵阳·一模)水平桌面上放有两个质量和底面积相同的容器,分别盛有两种不同液体,将A、B两个质量相等的实心物体(VB>VA)分别放入甲、乙两种液体中,如图所示,两物体静止时两容器中液面相平,下列说法错误的是(
)A.A物体受到的浮力大于B物体受到的浮力B.甲容器中液体密度大于乙容器中液体密度C.两物体放入前,甲容器底受到的压强大于乙容器底受到的压强D.甲容器对桌面的压力可能大于乙容器对桌面的压力【答案】A【详解】A.由图可知,A漂浮,受到的浮力等于其重力;B悬浮,受到的浮力也等于其重力,由于A、B质量相等,重力相等,受到的浮力也相等,故A错误,符合题意;B.A、B两物体受到的浮力相等,A排开液体的体积小于B排开液体的体积,根据公式可知,甲容器中液体密度大于乙容器中液体密度,故B正确,不符合题意;C.两物体静止时两容器中液面相平,由于A排开液体的体积小于B排开液体的体积,说明两物体放入前,甲容器中液面高于乙容器中液面,且甲容器中液体密度大于乙容器中液体密度,根据公式可知,两物体放入前,甲容器底受到的压强大于乙容器底受到的压强,故C正确,不符合题意;D.容器对桌面的压力等于容器、物体、液体的总重力,其中,容器重力相同,物体重力相同;甲容器中液体密度大于乙容器中液体密度,由于液体体积大小无法确定,甲容器中液体重力可能大于、等于或小于乙容器中液体重力,则甲容器对桌面的压力可能大于乙容器对桌面的压力,故D正确,不符合题意。故选A。2.(2024·安徽合肥·一模)如图所示,圆台形薄壁容器甲、乙的底面积相等,两容器装有同样深度的水,静止放在水平桌面上,若水对两容器底部的压强分别为p甲、p乙,水对两容器底部的压力分别为F甲、F乙,则()A.p甲<p乙,F甲<F乙 B.p甲=p乙,F甲=F乙C.p甲=p乙,F甲>F乙 D.p甲<p乙,F甲=F乙【答案】B【详解】两个容器内水的深度相同,据知,水对两个容器底部的压强相等,两个容器的底面积相同,据知,水对两个容器底部的压力相等,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。3.(2024·山东泰安·一模)如图所示,两个相同的烧杯中分别装满甲、乙两种不同的液体,把A、B两球()分别轻轻放入两杯液体中,静止后如图所示。如果A、B两球排开液体的重力相等,则下列说法正确的是()①甲液体的密度小于乙液体②乙液体对容器底部的压强较大③A、B球两球所受浮力相等④若把B球放置在甲液体中,则B球最终将漂浮A.只有②④正确 B.只有③正确:C.只有①②③正确 D.①②③④都正确【答案】C【详解】①由图可知,A、B两球浸没在液体中,VA=VA排,VB=VB排,由于VA>VB,所以VA排>VB排;由于A、B两球排开液体的重力相等,所以ρ甲gVA排=ρ乙gVB排,由于VA排>VB排,所以ρ甲<ρ乙,①正确;②由图可知,液体深度相等,且ρ甲<ρ乙,根据p=ρgh可知,甲液体对容器底部的压强较小,②正确;③由于A、B两球排开液体的重力相等,根据阿基米德原理可知,A、B两球受到的浮力相等,③正确;④由A两球浸没在液体中可知ρ甲液<ρ甲且ρ甲<ρ乙,所以ρ甲液<ρ乙,若把B球放置在甲液体中,则B球最终将沉底,④错误;综上所述,故C正确,ABD错误。故选C。4.(2024·全国·模拟预测)如图所示容器内放有一长方体木块M,上面压有一铁块m,木块浮出水面的高度为h1(图a);用细绳将该铁块系在木块的下面,木块浮出水面的高度为h2(图b);将细绳剪断后(图c),则木块浮出水面的高度h3为()A. B.C. D.【答案】A【详解】设木块的底面积为S,高为h,把木块和铁块看做一个整体,a、b两种情况下都处于漂浮状态,浮力等于木块和铁块的总重力,所以浮力相同,液体密度相等,则排开液体的体积相等,即Va排=Vb排,又因为Va排=Sh-Sh1Vb排=Sh-Sh2+Vm所以Sh-Sh1=Sh-Sh2+Vm所以Vm=S(h2-h1)
①由图a可知,木块和铁块漂浮时F浮=G木+G铁所以
②将①式带入②式得
③将细线剪断后,木块漂浮GM=FM浮,即所以
④将③式带入④得故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。5.(2024·山东泰安·一模)如图甲所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的烧杯中缓慢提升,直到全部露出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示,下列说法正确的是(g取,忽略水面的变化)()①圆柱体的高是5cm
②圆柱体受到的重力是10N
③圆柱体受到的最大浮力是4N④圆柱体的密度是A.只有①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有②④【答案】C【详解】由图乙可知,物体的高度为5cm-2cm=3cm①错误;圆柱体离开水面后,弹簧测力计的示数为10N,则圆柱体受到的重力G=F=10N②正确;圆柱体受到的最大浮力为F浮=G-F小=10N-6N=4N③正确;圆柱体的质量为根据阿基米德原理可知,圆柱体的体积为圆柱体的密度为④错误。综上所述,故C正确,ABD错误。故选C。6.(2024·山东德州·一模)水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A、B(),按如图两种方式放入两种液体中,待静止后B刚好浸没在甲液体中,A刚好浸没在乙液体中,两杯中液面恰好相平。下列说法正确的是()①甲液体密度小于乙液体密度②甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强③物块B受到的浮力大于物块A受到的浮力④装甲液体的容器对桌面的压力小于装乙液体的容器对桌面的压力A.①② B.②③ C.③④ D.①④【答案】D【详解】①.把A、B两物体作为一个整体,由图可知,该整体在两液体中都处于漂浮状态,由漂浮条件可知F浮=GA+GB则该整体在两液体中受到的浮力相等;由图可知V排甲=VB,V排乙=VA,且VA<VB,所以V排甲>V排乙;因整体在两液体中受到的浮力相等,且排开甲液体的体积较大,所以,由F浮=ρ液gV排可知,两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,故①正确;②.已知两液体的深度h相同,且ρ甲<ρ乙,由p=ρgh可知,甲液体对杯底的压强小于乙液体对杯底的压强,故②错误;③.因整体受到的浮力相等,即甲液体中B物体受到的浮力等于乙液体中A物体受到的浮力,故③错误;④.两容器中液面恰好相平且容器相同,则液体与物块排开液体的体积之和相同,但V排甲>V排乙,所以甲液体的体积较小,又知ρ甲<ρ乙,则根据G液=m液g=ρ液gV液可知,甲液体的重力较小;整个容器水平桌面的压力F=G容+GA+GB+G液因容器相同、则其重力相同,且A、B两物体的重力不变,甲液体的重力较小,所以,装甲液体的容器对水平桌面的压力较小,故④正确。综上可得①④正确,②③错误;故D正确,ABC错误。故选D。7.(2024·四川攀枝花·一模)甲、乙、丙三个烧杯中均装有适量的酒精(),现有质地均匀,不吸且不溶于酒精的a、b两实心柱体,质量之比为,把它们分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,如图甲、乙所示,若将b置于a上面一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,如图丙,下列说法正确的是()A.a、b的体积之比B.a的密度为C.在图甲中a有五分之一的体积露出液面D.在图甲中a的下表面液体压强与图丙中a的下表面液体压强之比为【答案】A【详解】B.根据题意知道,a、b质量之比,则,丙图中a所受的浮力等于a、b重力之和,即由阿基米德原理知丙图中a受到的浮力为则a的密度故B错误;A.由图乙知道,悬浮在酒精中,则b的密度ρb=ρ酒精=0.8×103kg/m3a、b体积之比故A正确;C.图甲中,a漂浮在液面上,浮力等于重力,即F浮=Ga,则解得,所以a露出水面的体积故C错误;D.在图甲中,,则a浸入液面的深度,图丙中a下表面的深度为la,根据液体压强p=ρgh知,两次下表面的压强之比故D错误。故选A。8.(2024·江苏南通·一模)两个质量分布均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,将A沿水平方向切去高为L的部分,并把切去部分叠放在B上,B对地面的压强为pB,A剩余部分对地的压强为pA,pA、pB与L的变化关系如图乙所示。以下说法错误的是()A.切除之前,A的重力为40NB.A与B的密度之比为2:1C.L=5cm时,pA:pB=4:7D.若将B叠放在A上,A对地面的压强为2×104Pa【答案】C【详解】A.由“将A沿水平方向切去高为L的部分,把切去部分叠放在B上”可知,A剩余部分对地的压强减小,B对地的压强增大。由图乙中,减少的图像可知,当切去部分的高度为10cm时,A剩余部分对地面的压强为0,切除之前,A对地面的压强为4×103Pa,A的底面积为SA=(10cm)2=100cm2=10-2m2A的重力为GA=FA=pASA=4×103Pa×10-2m2=40N故A正确,A不符合题意;B.A的体积为VA=(10cm)3=1000cm3=10-3m3A的密度为由图乙知道,A没有叠放在B上时,B对地面的压强pB为4×103Pa,由图乙知道,A全部叠放在B上时,B对地面的压强pB'为5×103Pa,由知道,A全部叠放在B上时故解得SB=4×10-2m2
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