八年级下册物理《浮力》培优压轴题(解析版)_第1页
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文档简介

专题06《浮力》压轴培优题型训练【六大题型】压轴题型归纳【题型1浮力产生的原因】 错误!未定义书签。【题型2影响浮力大小因素的实验探究】 5【题型3阿基米德原理的应用】 【题型4浮力的计算】 【题型5物体】 【题型6浮力的】 压轴题型训练【题型1浮力产生的原因】1.不同鱼缸里的两条鱼,趴在水底争论不休,它们说法正确的是()乙A.甲鱼缸的鱼说压强是由水的重力产生的,所以它受压强大B.乙鱼缸的鱼说压强与深度有关,所以它受压强大C.甲鱼缸的鱼说只要在水里的东西都受到浮力的作用D.乙鱼缸的鱼说水底的石头没有浮起来,石头没受到浮力【答案】B【分析】根据p=pgh分析比较鱼受到的压强的大小;浮力产生的原因:浸在液体中的物体,液体对物体向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差就是物体受到的浮力。【解答】解:AB、由图可知,乙所处的深度较深,水的密度一定,根据p=pgh可知,【答案】见试题解答内容答:物块A的质量是1.5kg。【点评】本题考查浮力、重力、质量的计算,关键是对浮力的计算,难点是利用重力差4.浸在液体里的物体要受到液体对它的浮力的作用,那么,浮力是如何产生的呢?【答案】见试题解答内容 【分析】解答此题的关键是利用压力、压强的公式求浸在液体中的正方体受到的液体对它产生的压力,分析所受压力的合力,从而得到浮力产生的原因。且深度为h.这时正方体的六个表面都受到液体的压力作用如右图:p=pgh=1000kg/m³×10N/kg×(0.15m-0.1m)=500Pa,(2)木块的重力为G=mg=p木Vg=0.(2)为使B容器中的木块上浮,至少需要在A容器中注入距离B容器底13.75cm深的B.两种液体的质量mφ<mz底受到的液体压强,根据F=pS求出小船底受到的压力。(4)甲图中先对铝块受力分析,再根据物体间力的作用是相互的,求出小船受到的拉力。乙图中铝块对小船的压力等于铝块的重力,最后比较两个力的大小关系。【解答】解:A、小船和铝块整体刚好悬浮在甲液体表面上,小船和铝块漂浮在乙液体表面上,小船和铝块的总重力相等,受到的浮力相等,由图知,整体排开甲的体积大于整体排开乙的体积,根据阿基米德原理F浮=p液gV排得,p甲<p乙,故A错误。B、此时甲、乙两个容器的液面相平,容器相同,整体排开甲的体积大于整体排开乙的体C、因为p甲<p乙,小船底所在的深度相同,根据液体压强公式p=pgh得,小船在甲液体中受到的压强小于小船在乙液体中受到的压强,因为小船的底面积相等,根据F=pS得,小船在甲液体中受到的压力小于小船在乙液体中受到的压力,故C错误。D、甲图中,铝块受到竖直向下的重力竖直向上的拉力和竖直向上的浮力作用,这三个力是平衡力,所以细线对小船的拉力等于铝块的重力和铝块受到甲液体的浮力的差。乙图中,铝块对小船的压力等于铝块的重力,所以细线对小船的拉力小于铝块对小船的压力,故D错误。【点评】本题考查了悬浮和漂浮条件、密度公式、液体压强公式、压强公式、受力分析等,此题是一道综合性很强的浮力和压强的习题。7.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。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N.若盐水的密度为1.2×10³kg/m³,则下列结论正确的是()①物体A的密度为4×10³kg/m³②实验乙中,物体A受到的拉力为3N③实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N④实验丁中,容器底部受到的压力大于0.3N【答案】B8.庆林要研究浮力大小与物体排开液体的体积的关系。他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图1所示的探究。甲乙丙]图2(1)分析图中弹簧测力计示数的变化可知物体排开液体的体积越大,所受的浮力越(2)实验结束后,庆林绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如图2所示。分析图象可知:①曲线a(选填“a”或“b”)描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况。【答案】见试题解答内容【分析】(1)根据图中物体浸入到液体中的体积和弹簧测力计示数的变化,结合F=G-F分析浮力大小和排开液体体积之间的关系;(2)根据浮力大小和排开液体体积之间的关系判断出哪一条图象是浮力变化的图象,哪一条是拉力变化的图象;(3)根据拉力变化的图象可知,物体没有浸入到水中前的拉力即为物体的重力;根据浮力变化的图象可得物体完全浸没时的浮力。【解答】解:(1)根据图中物体浸入到液体中的体积和弹簧测力计示数的变化,物体进入到液体中的体积越大,即排开液体的体积越大,弹簧测力计的拉力越小,根据F=G-F我可知,物体重力不变,物体受的浮力会越大;(2)①因为在物体全部浸没前,物体进入到液体中的深度越深。排开液体的体积越大,浮力越大;物体全部浸没后,排开液体的体积不变,根据F=pgV排可知,浮力不再变化;所以图象a符合金属圆柱体所受浮力和浸入深度的关系;②图象b是弹簧测力计对金属圆柱体的拉力变化图象,物体没有浸入到水中前的拉力即为物体的重力G=F=2.7N;由图象a可知,圆柱体完全浸没后,圆柱体受的浮力为1.0N。故答案为:(1)越大;(2)①a;②2.7;1.0。【点评】此题主要考查的是学生对浮力大小与物体排开液体的体积的关系的理解和掌握,9.小红用弹簧测力计探究“浮力的大小与哪些因素有关”,实验过程如图所示,物体A的底面积为100cm²水丙丙丁B(1)比较图中甲、乙、丙三次实验的数据,可知浮力的大小与液体密度有关。图丁中,物体A对容器底部的压强为280Pa。(2)探究完毕后,小明找来了一个底面积为200cm²的轻质薄壁圆柱形容器放置于水平桌面上,再把一个底面积为100cm²、高度为10cm的圆柱体B放到容器底部,圆柱体B通过不可伸长的细线与容器底部相连,向容器中注入某种液体,细线上拉力F与容器中液体深度h的关系如图戊所示,该液体的密度为1.0×103kg/m³。小明继续往容器中倒液体,当液体深为24cm时,马上停止注入液体并切断细线,当物体静止时,液体对容【答案】(1)液体密度;280;(2)1.0×10³;2300。(2)根据图戊可知容器中液体深度为16cm时,柱体B恰好浸没,此时细线上拉力为2N,此时柱体B排开水的体积和自身的体积相等,根据F=p液gV#表示出柱体B受到的浮力,此时柱体B恰好浸没时受到竖直向上的浮力、竖直向下重力和细线的拉力作用处于平衡状态,根据柱体B受到的合力为零得出等式,细绳的长度等于液体的深度减去柱体B的高度;根据图乙可知容器中液体深度为20cm时,细线刚好拉直,但柱体仍然漂浮,圆柱体B浸没的深度等于液体的深度减去细绳的长度,根据V=Sh求出此时柱体B排开水的体积,柱体B受到的浮力和自身的重力相等,据此表示出柱体B的重力,然后联立等式即可求出液体的密度,根据G=mg=pVg结合漂浮条件得出等式即可求出柱体B的知道容器的底面积和液体的深度,根据V=Sh求出液体和柱体B的总体积,然后求出液体的体积;切断细线到B静止时,液体的体积和B漂浮时排开液体的体积之和与容器底面积的比值即为柱形容器内液体的深度,根据p=p液gh求出切断细线,待B静止后液体-F′=4N-1.2N=2.8N;F=2N,=0.8×10~3m³,gV#’=pg×0.8×10°³m³-----②切断细线到B静止时,柱形容器内液体的深度:切断细线,待B静止后,液体对容器底部的压强:p=pgh′=1.0×10³kg/m³×10N/kg故答案为:(1)液体密度;280;(2)1.0×10³;2300。【点评】本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理、重力公式、密度公式、液体压强公式的综合应用,从图像中获取有用的信息是关键,计算过程要注意单位的换算。【题型3阿基米德原理的应用】10.一个底面积为300cm²的柱形薄壁水槽放在水平台面上,用原长为10cm的弹簧将上方开口的A杯与水槽底部相连,A杯为薄壁容器,重为4N,底面积为100cm²。向水槽中加水,当A杯浸入深度为8cm时,水面如图甲所示。若再向A杯中加水,当水槽液面恰好与A杯口相平时停止加水,如图乙所示,此时弹簧对A杯的作用力大小与甲图中弹簧对A杯的作用力大小相等。已知弹簧每受1N的拉力时弹簧伸长0.5cm,不计弹簧的重力、体积及其所受的浮力。下列说法正确的是()①甲图中弹簧对A杯施加了竖直向下的拉力为4N②与甲图相比,乙图中A杯向下移动的距离为2cm,水面上升1cm③与甲图相比,乙图中水槽对桌面的压力增加了6N④乙图中,打开阀门B,待水静止后,水对槽底的压强为2200Pa甲乙【答案】见试题解答内容【分析】(1)根据体积公式计算A杯浸入水中的体积,根据F;=p水gV排计算A杯受对A进行受力分析可知:A受到竖直向下的重力和弹簧对A的拉力,以及竖直向上的浮力,进一步计算弹簧对A的作用力;(2)如图乙所示,向A杯中加水杯对弹簧的拉力减小,随着水的增多,拉力逐渐变为压力,当水槽液面恰好与A杯口相平时停止加水,弹簧对A杯的作用力大小与甲图中弹簧对A杯的作用力大小相等,据此可知A杯对弹簧的压力,弹簧每受1N的拉力时,弹簧伸长0.5cm,据此计算计算两图中弹簧长度的变化,据此可知与甲图相比,乙图中A向下移动的距离,进一步计算乙图中弹簧的长度和甲图水槽内4m³,gV=1×10³kg/m³×10N/kg×8×10~⁴m³=8N;为4N,甲图中弹簧对A杯竖直向下的拉力为4N,弹簧被拉长了2cm,与甲图相比,乙图中A甲乙则乙图中弹簧的长度1'=1+2cm-4cm=10cm+2cm-4cm=8cm,=14N;甲乙【分析】对铁球和铜球进行受到分析,两者都受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和竖直向上的浮力作用,根据平衡力列出等式,再根据两者受到绳的拉力相等列出等式,向上的浮力F铁如图乙,铜球受到竖直向下的重力G葡、竖直向上的拉力F'和竖直向上的浮力F铜,所以铜球受到的浮力小于铁球受到的浮力,即【点评】本题利用G=mg=pgV和阿基米德原理,以及受到分析,根据平衡力,比较铁球和铜球体积的大小,最后再次利用阿基米德原理比较浮力大小,综合性很强,有一定平桌面上,现将一个边长为10cm的正方体实心物体M(不吸水)挂于弹簧下端,并置于柱形容器内,弹簧上端固定不动,现在向容器中缓慢注水,弹簧弹力大小与注水体积的变化图象如图乙所示,则当物块M刚好漂浮时加水质量为3.8kg:图乙中从A甲乙【分析】(1)当物块M刚好漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,此时弹簧的弹力B点对桌面的压力差,利用求出容器底部对桌面Sm)h=3800cm³-2000cm³=1800cm³即200cm²×Gmcm/N+[200cm²-(10cm)2]×Gmcm/N=1800cm³,=10N,从A到B的过程中,物体M上升的高度hAB=2FN/cm=2×4cm=8cm,V水”=S容hAB+(S容-SM)(LM-hA)=200cm²×8cm+[200cm²-(10cm)²]×(10cm-2cm)=2400cm³,在容器正上方的天花板上,有一轻质细杆(体积忽略不计)粘合着由两个横截面积不同水结束的1min内,水面高度h的变化情况。已知tt=14s和t₂=58s时,杆对圆柱体组合工件的作用力之比为2:3,则A、B的密度为0.68×10³kg/m³。【答案】见试题解答内容【分析】由于实心圆柱体组成的组合体是由轻质细杆固定在容器正上方天花板上,所以,水面上升过程中,它们的位置不变;则根据图2可知,0~8s,水面上升的速度均匀,则说明此过程水面在圆柱体B的下面,当t=8s时,刚好与B的下表面接触;时间8s~20s时间20s~58s是圆柱体A浸入水中的过程,t=58s时,A刚刚全部浸没;(1)根据0~8s,水面上升的高度和注水的速度求出容器的横截面积,然后根据8s~20s时间内水面上升的高度和容器的横截面积,求出注入的水和B圆柱体的体积之和,减去这段时间里注入的水的体积即可得出B圆柱体的体积和横截面积;根据20s~58s时间内水面上升的高度和容器的横截面积,求出注入的水和A圆柱体的体积之和,减去这段时间里注入的水的体积即可得出A圆柱体的体积;(2)根据注水的速度求出ty=14s和tz=58s时注入的水的体积,据此求出B、A浸没在水中的高度;然后求出圆柱体组合工件浸没在水中的体积,利用阿基米德原理求出它们受到的浮力,根据受力平衡得出杆对圆柱体组合工件的作用力,已知作用力之比为2:3,据此得出等式即可求出A、B的密度。图2可知:0-8s时,水面升高的高度为h₁=2cm,由于注入的水的体积为V₁=vty=10cm³/s×8s=80cm³,8s~20s时间内,注入的水体积为:V₂=vt₂=10cm³/s×(20s-8s)=120cm³由图2可知:0-8s时,水面升高的高度为h₂=12cm-2cm=10cm,=10cm,则B圆柱体的横截面积由图2可知:20-58s时,水面升高的高度为h₃=22cm-12cm=10cm;=10cm,所以,A圆柱体的体积VA=Sh₃-V₃=40cm²×10cm-380cm³=20cm³,(2)当t=14s时注入的水的体积为V'=vtl'=10cm³/s×14s=140cm³,则B圆柱体浸没水的深度当t₂=58s时由于A刚刚全部浸没;AB的总体积VAB=VA+VB=20cm³+280cm³=300cm³=3×10~4m3,Fg=P*gVAB=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3×10~⁴m³=3N,若杆对圆柱体组合工件的作用力方向向上,则:F₂=GAB-F=GAB-3N;解得:GAB=-1.8N<0,(舍去)所以,杆对圆柱体组合工件的作用力方向向下,则:F₂=F浮-GAB=3N-GAB;则质量为为薄塑料袋(质量不计),(3)若在图乙实验中物体C接触水面前测力计A的示数为5N,物体C浸没后测力计A计由于物体C完全浸没,因此V排=V物,则(2)=;不需要;随时观察比较弹簧测力计A、B示数(1)容器横截面积的大小;(2)当杆对组合圆柱体作用力大小为1.6N时,水深h为多少cm?(3)在注水过程中,选取两个连续的、长为30s的时间段(两时间段可部分重叠),计算在这两个时间段内,液体对容器底部压强增加量的差值的最大值。【答案】(1)容器横截面积的大小为40cm²;(2)水深h为20cm;(3)液体对容器底部压强增加量的差值的最大值为66Pa。【分析】(1)由图b可知,8s末水面恰好与B的下表面相平,然后得出此时容器内水的深度和容器内注水的体积,根据V=Sh求出圆柱形容器的横截面积;(2)由图b可知,28s末水面恰好与B的上表面相平,然后得出从8s~28s内容器内水深度的增加量即甲B的高度和容器内注水的体积,容器的底面积和B高度的乘积减去水求出组合体B的质量;当杆对组合圆柱体作用的体积即为圆柱体B的体积,利用浸在水中的体积,进一步求得A圆柱体浸在水中的深度;(3)由图可知0~30s容器中液面上升的高度最小,8~38s液面上升的高度最大;,进一步得出容器内水深度的最大增加量和最小增加量,根据p=pgh求出液体对容器底压强【解答】解:(1)由图(b)可知,0~8s水面上升的速度均匀,则此过程水面在圆柱体B的下面,当t=8s时,水面刚好与B的下表面接触,则0~8s内容器中注入的水的体积0~8s水面高度hy=2cm,故容器的横截面积为:(2)由图(b)可知,t=28s时,B刚好全部浸没,水面刚好到达A的下表面处,3s~28s时间内,注入的水体积为:V,=yt,=10cm³/s×(28s-8s)=200cm³=h2=10cm;V₃=vtʒ=10cm³/s×(58s-28s)=300cm³:mg=pVg=0.4g/cm³×200cm³=80g=0.08kg;GB=mBg=0.08kg×10N/kg=0.8NF=GA+GB+F=0.4N+0.8N+1.6N=2.8N;FB=p*gVB=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2.00×10~4m³=2N(2)水深h为20cm;F浮=G-F'=8N-2N=6N,F=G-F=8N-6N=2N,排水管排水管C能将排水管口恰好盖严,阀门上固定一根轻绳与浮筒相连,绳的长度1为10cm.则水箱中的水深H至少为41.5cm时,浮筒B刚好能将放水阀门C打开。水HBA【答案】见试题解答内容【分析】由题中模型可知当C被拉起时水会放出,故将B、C看作一个整体进行分析,由受力分析可知BC整体受到B的重力、C受液体的压力及B受液体的浮力,由平衡条件可知当向上的浮力与向下的重力及水对C的压力相等时C刚好被打开。【解答】解:取B、C整体为研究对象,受力分析由平衡条件得F=GB+FcB受到的浮力F=pgV=pg(H-1-d)SpGB=mg联立以上各式得pg(H-1-d)SB=Gp+pg(H-d)×ScH二故答案为:41.5。【点评】整体法为物理学中一常见方法,一定要能灵活的选择研究对象并能对其进行受力分析,从而找到解决问题的方法。18.水平升降台面上有一个足够深、底面积为40cm²的柱形容器,容器中水深20cm,则水定的弹簧测力计下端,使A浸入水中,稳定后,A的下表面距水面4cm,弹簧测力计的示数为0.8N,如图所示,然后使升降台上升6cm,再次稳定后,A所受的浮力约为1.1N。(已知弹簧受到的拉力每减小1N,弹簧的长度就缩短1cm)升降台p=p*gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2000Pa;F=p水gV#=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4G=F+T=0.4N+0.8N=1.2N;-h漫=10cm+△h-x-4cm=6cm+△h-x,h=1×10³kg/m³×10N/kg×40×10~⁴m²×△h×10~²m=0.4水10=(S-SB)hg;=6N;A排开水的体积为:2.3×10³Pa;(2)每秒向容器内注入水的体积是120cm³;(3)当Fo=3N时,水对容器底部的压力是69N。(1)物体A受到的重力?(3)物体A受到的浮力?(4)物体排开水的质量?(5)物体A的密度?被测物体A(3)物体A受到的浮力是4N;(4)物体排开水的质量0.4kg;【分析】(1)知道物体A的质量,根据G=mg求出物体A的重力。【解答】解:(1)物体A的质量为0.06kg(5)物体A受到的浮力为4N,=4×10~4m³,答:(1)物体A受到的重力是0.6N;(2)物体A受到的力的示意图如上图;(3)物体A受到的浮力是4N;(4)物体排开水的质量0.4kg;(5)物体A的密度是0.15×10³kg/m³。21.如图所示,水平桌面上有一个底面积为S=100cm²的盛水的圆柱形容器,将用相同材料制成的空心球和实心球用细线系住放入容器中,它们刚好悬浮于水中实心球和空心球的质量均为200g.现将细线剪断,空心球上浮,至静止时露出水面体积为150cm3。(1)两个球在水中悬浮时受到的总浮力是多少牛顿?(2)空心球漂浮后,容器底部受到水的压强是多少帕?(3)空心球的空心体积是多少?【答案】见试题解答内容【分析】(1)根据G=mg求出总重力,根据悬浮时浮力与重力相等即可求出受到的总(3)根据实心球和空心球悬浮时的浮力、空心球漂浮时的浮力,利用F=p水gV排分另【解答】解:(1)实心球和空心球的总质量m=2m=2×200g=400g=0.4kg,=4N:(2)空心球漂浮后,容器底部受到水的压强是1850Pa;(3)空心球的空心体积是300cm³。【题型5物体】FAGA=mAg=pAVAg=0.6×10³kg/m³×10×10~²m×50解得V'=150cm³,A竖直向下移动:C、若用细针将A压入水中浸没,A完全浸没所受的浮力为:出=100cm²×6cm-100cm³=500cm³,容器中剩余水的重力为:D、若物体吸水,将A缓慢浸入水中,最终物体A漂浮,此时水对容器底的压力为:F'=GA+G水=3N+6N=9N,水对容器底的压强为:【点评】本题考查有浮力的计算、压强的计算、阿基米德原理和物体的浮沉条件的应用等,涉及到的知识点,综合性强,属于典型的力学综合题,需要学生熟练掌握相关物理知识和原理,难度较大。23.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,7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m:mz=5:1,水的A.木块A的质量mA与mi之比为1:3C.在图丙中,木块A露出水面的体积与木块A的体积之比是1:6【答案】D【分析】(1)设A的体积为V、容器的底面积为S,由于容器为圆柱形容器,在水中放入木块A后,A在水中漂浮,容器底受到的压力的变化值等于木块A的重力;而木块受到的浮力等于木块的重力,则压强变化值i司理,比较甲丙图,压强变化值△知道△P、△P′司理,比较甲丙图,压强变化值△知道△P、△P′的与mi之比和木块A露出水面的部分占自身体积比值;求出m2(2)在丙图中,由于求出m2大小;在丁图中,由于m2和A漂浮,根据漂浮条件可得p液的大小;由题知mi:mz=5:1,据此求出另一种液体的密度;(3)根据乙图中,木块漂浮时,浮力等于重力即可求出木块的密度。【解答】解:(1)设A的体积为V、容器的底面积为S,∵A在水中漂浮,甲图和乙图比较,容器底受到的压力差:△F=GA=mAg,比较甲、乙两图,同理,比较甲丙图,;此时木块A露出水面的部分占自身体积故AC错误。(2)在丙图中,由于m₁和A漂浮,可得:在丁图中,所以因为mi:m2=5:1,:【点评】本题为力学综合题,考查了学生对阿基米德原理、压强定义式、物体的漂浮条件的掌握和运用,知道容器为圆柱形容器,在水中放入漂浮的物体,容器底受到的压力的变化值等于放入物体的重力是本题的突破24.甲、乙两个柱形容器中分别盛有密度为p1、pz的液体。A、B是两个实心正方体,密度为pA、pB,所受的重力为GA、GB,体积为VA、VB,将A和B以不同的方式先后放入A、B通过细绳相连,B受到容器底的支持力为F支(B与容器底不密合),受到细绳的拉=1:3则pA:PB=1:20。【答案】1:20。【分析】整体分析甲,由题知,物体漂浮,有的体积露出水面,利用阿基米德原理求整体分析乙,因为在乙容器中,A、B通过细绳体中受到的浮力加上B受到容器底的支持力为F支;重力等于细绳的拉力加上它在此液体中受到的浮力,再加上B受到容器底的支持力;根据以上分析,列出算式,将已知条件代入及可求得结论。【解答】解:由题知,物体漂浮,有在乙容器中,A、B通过细绳相连,物体A、B的重力等于其在液体中受到的浮力加上B单独对乙容器中的A物体进行受力分析,A物体受到的浮力等于A物体的重力加上细绳故答案为:1:20。【点评】本题为力学综合题,考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,是一道复杂的应用题,要通过计算确定各个量的具体关系再进行判断,总之,是一道难题。25.利用一根吸管制作一个简易密度计(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,应在吸管的(上端/下端)塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来。若将它放入液体中后不能竖直漂浮,请提出改进做法。(2)这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度越长(越长/越短/不变),受到的浮力大小(变大/变小/不变)。(3)通过正确计算,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。下列四种刻度的标示合理的是C(4)为了使测量结果更准确,如何使简易密度计上两条刻度线(如0.9、1.0)之间的距离大一些?写出一种方法。。【答案】见试题解答内容【分析】(1)因为密度计是一根两端封闭即空心的,所以能使密度计浮在液体表面,为了使它保持竖直的漂浮,就在管的底部封存少许铅粒;(2)密度计的质量一定,在液体中受力平衡,受到的浮力总是等于重力,被测液体的密度越大,排开液体的体积越小,浸入液体部分也越小,据此分析回答;(3)根据密度计的刻度由上至下数值逐渐增大分析;(4)为了使测量结果更准确,使密度计上两条刻度线(如0.9、1.0)之间的距离大一些,因为△V=sh,所以可知减小S,即可使h变大,据此设计即可。【解答】解:(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入一些铜丝作为配重,这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中;若将它放入液体中后不能竖直漂浮,则可以用小钢珠作为配重;(2)密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,保持不变,如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,则露出液面部分的长度越长;所以密度计的刻度是越往下值越大;(3)因为密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,则F水=F液=G,即p水∴刻度分布不均匀。且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大;当密度的变化大时h液越变化越小,故C正确;(4)因为△V=sh,所以使h变大,应减小S即可,具体做法是:用更细的吸管。故答案为:(1)下端;可以用小钢珠作为配重(重心比铜丝低的材料都可以);(2)越长;不变;(4)用更细的吸管;【点评】密度计是物体的沉浮条件的实际应用,要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题:放入不同的液体,液体密度越大,排开体积越小,类似现象:轮船从江中驶入大海。26.在底面积为200cm²的薄壁容器中装有一定量的水、用同种合金制成质量相等的空心金属盒和实心金属块各一个,把金属块放在盒内密封后,它们恰好能悬浮在水中,如图甲所示。把金属块和金属盒用细绳相连,放入水中静止时,金属盒体积露出水面(如图乙),此时细绳对金属块的拉力为12N。则:(1)设实心金属块的体积是V块,空心金属盒的总体积是V金,则V块:V金=1:4(2)实心金属块的质量为;(3)将乙图中的细绳剪断,待水面恢复平静后,与细绳剪断前相比,容器底部受到水的压强变小(选填“变大”或“变小”),变化值为6×102Pa。乙【答案】(1)1:4;(2)2.4kg;(3)变小;6×10²Pa。【分析】(1)根据图甲可知,金属盒与金属块处于悬浮,则浮力等于金属盒与金属块的总重力;由图乙可知,金属盒与金属块处于漂浮,则浮力等于金属盒与金属块的总重力,据此可知两种情况下浮力的大小关系,再根据F=p水gV排可知两种情况下排开水的体积关系,进一步得出金属盒与金属块的体积关系;(2)对甲、乙两图,分别对金属盒和实心金属块进行受力分析,根据受力平衡即可求出实心金属块的体积;(3)根据漂浮条件和阿基米德原理即可求出若剪断细绳盒静止时浸入水的体积,然后求出露出水面的体积,最后与总体积比较即可判断;根据p=pgh求出容器底部受到水的压(1)根据图甲可知,金属盒与金属块处于悬浮,则浮力等于金属盒与金属块的总重力;由图乙可知,金属盒与金属块处于漂浮,则浮力等于金属盒与金属块的总重力,因此两种情况下金属盒与金属块受到的浮力相等;△p=p水g△h=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.06m=6×10²Pa·故答案为:(1)1:4;(2)2.4kg;(3)变小;6×10²Pa。【分析】逆向思维法的应用:二、求最大值的思路【解答】解:“木块的密度是液体密度的∴当加入一定量的液体后,木块会一直漂浮在液体中。当木块刚处于漂浮状态时,注入液体的质量最小,根据物体的漂浮条【题型6浮力的】A.图甲,浸没在水中的潜水艇下潜过程中所受浮力逐渐变大)丁【答案】A【分析】(1)根据阿基米德原理F=p液gV排,受到的浮力与液体的密度和物体排开的(2)将物体做成中空的可以通过增大排开液体的体积增大浮力;(3)氦气的化学性质很不活泼;到的浮力大于重力或者物体密度小于气体密度时,物体上浮。B.巨轮之所以能够浮在水面上,是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力,C.氦气的化学性质很不活泼,利用氦气代替氢气填充飞艇,是为了使用更加安全,故C【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、增大浮力的方法、物体浮沉条件的理解与掌29.为做好消毒防疫,学校给各班准备了一些瓶装的75%消毒酒精。小明所在的物理兴趣(1)把天平放在水平台面上,先将游码归零,再调节平衡螺母,使指针对准分度盘中央的刻度线;接着小明用天平测出一瓶酒精的总质量为95.2g,再将部分酒精倒入量筒中,液面如图甲所示;最后用天平测出剩余酒精和瓶的总质量,测量结果如图乙所示,天平的读数为61.2g,75%消毒酒精的密度为0.85×10³kg/m³;(2)如图丙所示是小明用粗细均匀吸管制成的简易密度计,竖直漂浮在水中时,水面位于图中A处,图丙中AB间距离为8.00cm,再将该密度计漂浮在75%消毒酒精中,此时所受的浮力等于(选填“大于”、“等于”或“小于”)在水中所受的浮力;(3)如图丁所示是将简易密度计依次放入一系列密度已知的液体中,每次处于竖直漂浮状态时,在简易密度计上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值p,并测量密度计浸入液体的深度h,再利用收集的数据画出p-h图像,如图丁,若图丁中pz-pi=p₃-p₂.则密度计上p₃与pz刻度线的间距小于p₂与p₁刻度线的间距(大于/小于/等于)、【答案】(1)游码归零;61.2;0.85×10³;(2)8.00;等于;(3)小于。【分析】(1)天平平衡调节时,现将天平置于水平面上,将游码移到标尺的零刻度处,再依据“指针偏向中央刻度盘左侧向右调节平衡螺母,指针偏向右侧向左调节平衡螺母”的原则使天平平衡;被测物体的质量等于砝码的质量与游码对应刻度值之和;依据题意(2)刻度尺的分度值为1mm,读数时需估读一位;依据物体的浮沉条件可知,漂浮时所受浮力等于物体自身的重力;(3)根据漂浮条件和F=p液gV排得出密度计A浸入不同液体的深度,然后得出p₃与p₂刻度线的间距与p₂与pi刻度线的间距的表达式,最后根据已知比较判断即可。【解答】解:(1)天平平衡调节时,首先把天平放在水平台面

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