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文档简介
一、选择题
1.如图所示,一边长为10cm的实心正方体塑料块挂于弹簧测力计正下方,此时弹簧测力计
读数为5N,此时塑料块下方刚好与水面接触,且距底面积为300cm2的容器底部5cm,现
往容器中缓慢加水,已知弹簧的形变量与受到的拉力成正比,即弹簧受到1N的拉力时伸
长1cm。以下说法正确的是()
A.塑料块的密度为5g/cm3
B.当加入lOOOcn?水时,正方体物块所受浮力为5N
C.当加入300001?水时,水对容器底的压强为1500Pa
D.当加水至塑料块刚好漂浮时停止加水,然后将容器内的水以50cm3/s的速度向外排出,
同时向上拉动弹簧测力计,使物体以lcm/s的速度向上移动,则经过约2.86s之后,弹簧
测力计示数再次回到5N
2.如图所示,两个底面积相同的薄壁容器甲乙分别装有密度为Pa,Pb的液体,放置在水
平桌面上,现将同一物块(密度为p)分别放入两容器中,物块静止时两容器中液面等
高。下列说法正确的是()
A.液体密度与物体密度的关系为Pa<Pb<P
B.放入物块前,甲容器底受到液体的压强较大
C.放入物块后,甲容器对桌面的压强增加量较大
D.放入物块后与放入前相比,甲容器底受到液体的压力增加量较大
3.如图所示,密度分布均匀的圆柱形棒的一端悬挂一个小铁块并--起浸入水中。平衡时棒
浮出水面的长度是浸入水中长度的n倍。若水的密度为p,则棒的密度为()
1n1n2
A.-------pB.-------pC.----------TpD.-----------p
〃+lw+1(n+1)2(n+1)2
4.己知甲、乙两个实心球密度之比为0,:p乙=1:2,体积之比/甲:1/乙=2:3,放入足够
深的某种液体自由静止后,所受浮力之比为Fw:F『2:5,则此两个物体在该液体中自由
静止时所处的状态是()
A.甲、乙都漂浮在液面上B.甲漂浮,乙沉底
C.甲、乙都沉底D.甲悬浮在液体中,乙沉底
5.一个重20N的金属块,在盛水的容器中静止,用弹簧测力计去拉金属块,如图所示,
弹簧测力计的示数为4N,那么此时金属块受到的浮力是()
A.20NB.16NC.4ND.条件不足,无法判
断
6.a、b两种物质的质量和体积关系如图所示,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、
乙两实心物体,浸没在水中,放手稳定后()
C.甲漂浮,乙受浮力大D.乙漂浮,甲受浮力大
7.小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”,玻璃瓶在饮料瓶中的情
况如图所示(玻璃瓶口开着并倒置),玻璃瓶的横截面积为S=1.5cm2,此时玻璃瓶内外水
面高度差Zh=2cm,饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差加=8cm,下列说法中正确的是
33
()(不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力,g=10N/kg,p,t;=lX10kg/m)
①用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中凡减小、62不变;
②用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中仇不变、62增大;
③空玻璃瓶的质量为3g;
④空玻璃瓶的质量为13go
A.①③B.②③C.①④D.②④
8.盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压强为500Pa:用
细线拴一小球,将小球浸没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为600Pa:将细线
剪断,小球沉到容器底部,如图丙所示,容器对桌面的压强为687.5Pa,已知:容器的底面
积为100cmz,小球的密度为1.5g/cm3,g取10N/kg。则下列判断正确的是()
A.小球所受浮力是6N
B.小球的体积是100cm3
C.小球对容器底部的压力是8.75N
D.液体的密度是0.8g/cn?
9.在盛满不同液体的相同的溢水杯中,放入两个完全相同的小球,如图所示。当小球静止
时,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N,则下列说法错误的是()
A.甲球受到的浮力大于乙球受到的浮力B.乙球受到的浮力等于0.4N
C.甲杯液体的密度大于乙杯液体的密度D.小球的质量为40g
10.两个实心小球甲和乙,己知它们的质量之比为10:9,密度之比为2:3。现将甲、乙两
球分别放入盛有足够多水和酒精的烧杯中,当甲、乙两球静止时,两球所受到的浮力之比
为5:3,则下列说法正确的是()
A.甲、乙两物体都漂浮在液面上B.甲、乙两物体都浸没在液体中
C.甲物体的密度是0.8g/cn?D.乙物体的密度是lg/cn?
二、填空题
11.如图甲所示•底面积为200cm2重10N的足够高的薄壁圆柱形容器放在水平地面上,
在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的
深度为20cm时,物块A有g的体积露出水面,弹簧恰好处于原长状态,则此时物块A受
到的浮力N;往容器缓慢加水至物块A恰好浸没时停止加水,整个过程中弹簧受到
的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示,此时容器甲对水平地面的压强为Pat,
12.质量为1kg的柱形薄壁容器放在水平面上,底面积为O.OlnA高为0.6m,装有0.5m
深的酒精(psw^OSxloBkg/n?),如图所示。求:
⑴酒精对容器底部的压强—;
(2)容器对水平面的压强;
(3)在酒精中放入一个固体,保持酒精不溢出,使酒精对容器底部压强的增加量最大的情况
下,同时使容器对水平面压强的增加量最小,请计算固体的质量____,并判断固体密度p
附与酒精密度P酒精之间的大小关系,即PMlPffitSo
13.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,现将
底面积为lOcrr/,高20cm的圆柱体A悬挂在固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,则A的重力为
N,然后又使升降台上升7cm,再次稳定后,A所受的浮力为N(已知弹簧
受到的拉力每减小IN,弹簧的长度就缩短1cm)。
升降台
14.如图甲所示,一个底面积为200cm2、重为10N且足够深的薄壁柱形平底容器放置于
水平桌面上,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
变化图像如图乙所示,则当物块M刚好漂浮时加水质量为kg;图乙中从A到8
的加水过程中,容器底部对桌面的压强变化量为Pa。(不计弹簧的质量和体积,弹簧
的伸长量每变化1cm,弹力变化IN,且弹簧在弹性限度内变化)
15.如图所示,将含有一空心铝球的冰块投入盛有108cm3盐水的容器中,冰块内空心铝球
的体积与冰的体积之比为1:3,当冰块(含空心铝球)悬浮时,排开盐水的体积
^=4()cm\冰全部熔化后,浸没在水中的空心铝球沉入水底,空心铝球的平均密度为
kg/m\冰块熔化后液体对容器底部的压力变化了N。(已知冰的密度为
夕冰^O^xKykg/m3,盐水的密度为=1.25xlO3kg/m3)
16.如图所示,光滑带槽的长木条AB(质量不计)可以绕支点0转动,木条的A端用竖直
细绳连接在地板上,0B=0.4m.在木条的B端通过细线悬挂一个高为20cm的长方体木块,
木块的密度为0.8义1。3kg/m\B端正下方放一盛水的溢水杯,水面恰到溢水口处.现将
木块缓慢浸入溢水杯中,当木块底面浸到水下10cm深处时,从溢水口处溢出0.5N的水,
杠杆处于水平平衡状态.然后让一质量为100g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4s
的时间,系在A端细绳的拉力恰好等于0,则小球的运动速度
(g取10N/kg)
17.(7分)如图所示,弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A,从水池中竖直向上做匀
速直线运动,上升到水面以上一定的高度。物块上升的速度为lcm/s,弹簧测力计示数F
随物块上升的时间t变化的图象如右图所示。不计阻力及水面高度的变化,根据图象信息
⑴物块A重______N,高度为cm。
(2)当t=0时,A受到的浮力为N;
⑶物块A的密度为?(要求有详细求解过程)
18.边长为0.1m的正方体木块,漂浮在水面上时,有五分之二的体积露出水面,如图甲所
示则木块的密度kg/m)将木块截去一部分后,再用少许粘合剂(其质量和体积忽
略不计)固定上与截去部分体积相同的合金材料后,投入某种液体中仍漂浮,如图乙所示,
此时液体对它竖直向上的压强为lxldPa,夕合金=2.6*l()3kg/m3,则合金材料的质量是
kg.(g=10N/kg)
19.如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块
A,当容器中水的深度为20cm时,物块A有济的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然
伸长状态,物块A的密度为kg/m3;往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好
浸没时,弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示,则此时水对容器底部的压强
___________Paa
甲
20.如图所示,水平桌上放置两个底面积不同(S甲<5乙),高度相同,质量可以忽略不
计的薄壁圆柱形容器甲和乙,分别盛满质量相等的水和酒精;现将两个完全相同、密度为
。的实心物体分别放入水和酒精中(0酒精<夕<夕水),待它们静止后,两物体在液体中
受到的浮力关系为F,k—F酒精,甲和乙两容器底对桌面的压力关系为弱;一七’(此题
每空均选填“>”“<”或“=”)。
■VLTK--工;酒精h
甲乙
三、实验题
21.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A.可能跟物体浸入液体的深度有关
B.可能跟物体排开液体的体积有关
C.可能跟液体的密度有关
D.可能跟物体的密度有关
为了验证上述猜想,李明同学做了如图甲所示的实验:
图甲图乙
他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一过程中:
Fi=4.5N,F2=3N,F3=2N,F4=2N;
(1)铁块从位置1-2-3的过程中,弹簧测力计的示数说明铁块受到的浮力—;从位置
3f4的过程中,弹簧测力计的示数说明铁块受到的浮力—.(选填“变大”、“变小”
或“不变”)
(2)通过以上实验可以验证上述猜想—是正确的.(填上面猜想的字母)
(3)如图,同学们利用这些器材还可以测出牛奶的密度,实验步骤如下,请你将实验步骤补
充完整.
①将挂在弹簧测力计下的铁块从水中取出擦干;
②铁块挂在弹簧测力计下,测拉力Fs=5N;
③取适量牛奶装在烧杯中,将挂在弹簧测力计下的铁块―,在牛奶中,在弹簧测力计的示
数数1.7N;
④计算牛奶密度为P牛奶=_kg/m3(已知密度为P,k=L0Xl(/kg/m3);
(4)如图乙所示,把新鲜的鸡蛋放在水中会下沉.向水中加盐并轻轻搅拌,你会发现这种
现象说明了上述猜想—是正确的(填上面猜想的字母).
22.小聪在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:弹簧测力计,实
心题柱体金属块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等。
⑴小聪进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为N;用弹簧测力
计桂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢
出),井将其示数记录在表格中;
实验步骤BCDEF
弹簧测力计示数/N2.62.21.71.71.5
(2)在实验步骤D中金属块所受浮力F浮=N,金属块的体积为m\金属块
的密度为kg/m3;
⑶分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟有关:分析实验步
骤A、E、F,可以说明浮力大小跟有关;
⑷小聪用表格中的数据还算出了某种液体的密度是g/cm\
23.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关"的实验中(如图所示),先用弹簧测力计测出金属块
的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未
溢出),并将其示数记录在表中:
ABCDEF
实验步骤ABCDEF
弹簧测力计示数/N2.22.01.71.71.9
⑴实验步骤A中弹簧测力计的示数为一N;
(2)分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体有关;分析比较实验步骤—可得
出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析实验步骤A、E、F可得出:浮力的大
小还与有关;
⑶金属块密度为___kg/m3:(水的密度p*=1.0xl03kg/m3,g取10N/kg)
⑷分析实验数据可知,F中液体密度为g/crr?。
24.为了探究漂浮在液面上的物块浸入液体的体积%与物块密度「物、液体密度夕液的关
系,某小组同学选取体积%相同、夕物不同的物块进行实验,测出其漂浮在水和酒精液面
上时浸入液体的体积%,相关数据记录在表一、表二中。
表一水
。液(g/cm?)实验序号。物(g/cm3)%(cm3)
10.440
1.020.550
30.660
表二酒精
。液(g/cm3)实验序号P物(g/cm3)%(cm3)
40.450
0.850.562.5
60.675
①分析比较表一或表二中「物、嗯的数据及相关条件,可得出的初步结论是:漂浮在液面
上的物块,当时,»
②分析比较实验序号中、。液、%的数据及相关条件,可得出的初步结论是:
③进一步分析实验序号2与4中的数据及相关条件,可得出的合理猜想是:漂浮在液面上
的体积相同的物块,当____时,%是相同的。
25.小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计
⑴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.塞入金属丝的主
要目的是增加配重______________,使吸管能竖直漂浮在液面上.
(2)将吸管放到水中的情景如图(a)所示,测得浸入的长度为H;
放到另一液体中的情景如图(b)所示,浸入的长度为M用p泣、。水分别表示液体和水的密
度,贝Up浓________P水(选填"<"或"="),P淑与P水、万及,的关系式是P液
⑶小明根据图(a)在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cn?,下同),再利用上述关系式进行计
算,标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线(图中未画出),结果发现:1.1刻线是在1.2刻线的
(选填"上"或"下")方.
⑷为检验刻度误差,小明取来食油,先用天平和量筒测量其密度,然后再用这个密度计测
量.但操作时却出现了图(c)所示的情形,这让他很扫兴,难道实验就此终止了吗?根据经
验或思考,在不更换食油的情况下,你认为可以进行怎样的简便尝试:.
四、作图题
26.将一木球置于水中,松手后木球上浮,如图,请作出木球此时受力的示意图。
27.⑴如图所示,足球静止在水平地面上,请作出足球受力的示意图(0为重心)。
(2)如图所示的是盛有水的杯子静止在斜面上,小球漂浮在水面上,画出小球静止时所受浮
力的示意图(0为重心)。
28.如图,重20N的木球漂浮在水面上,请画出木球静止时所受力的示意图。
()
五、计算题
29.将重为6N、底面积为lOOcn?的柱形容器放在水平桌面上,并往容器里注入20cm深
的液体。在弹簧测力计下挂体积为400cm3的物体A时,弹簧测力计的读数为10N;将物体
A浸没在液体中时(如图所示)弹簧测力计的读数为5.2N(容器的厚度不计,液体始终未溢
出)。求:
(1)物体A浸没在液体中时受到的浮力;
(2)液体的密度;
(3)物体A浸没后比未放入时,液体对容器底压强的变化量;
(4)物体A浸没时,容器对桌面的压强。
30.中国在海军装备现代化的进程中,已拥有世界上最先进的核潜艇。某型号的导弹核潜
艇,该艇水上排水量为166003水下排水量为187003艇长170.7m、艇宽12.8m,下潜深
度可达300m。求:(海水密度近似取1.0xl03kg/m3,g取10N/kg)
⑴它在水下航行时所受浮力是多少?
(2)它在水面航行时露出水面的体积是多少?
⑶下潜到最大深度时,潜艇受到的压强是多少?
31.如图为一种能在水中漂浮的水陆两栖抢险救援车,人和车的总质量为600kg,当救援
车静止在水平地面上,与地面接触的总面积是0.0617?。已知p^lxlO^kg/mtg取10
N/kg0求:
⑴人和车的总重力;
(2)人和车静止在水平地面上时对地面的压强;
⑶人和车漂浮在水面上时所受的浮力:
⑷人和车漂浮在水面时排开水的体积。
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一、选择题
1.D
解析:D
【详解】
A.塑料块的体积
V=/3=(0.1m)3=l?103m3
塑料块的质量
G5N
m-——=---------=().5kg
g10N/kge
塑料块的密度
夕=£=,当丁=0.5?103kg/m3=0.5g/cm3
故A错误;
B.由以上计算可知,塑料块的密度小于水的密度,当水足够多时,塑料块可漂浮于水面。
当塑料块受到的浮力为5N时,浮力和重力平衡,此时弹簧测力计拉力为0。根据题意可
知,此时弹簧将缩短5cm,即塑料块将上升5cm。此时,塑料块排开水的体积
G「________5N
=5?iO3m50况i
P水g10?3
塑料块排开水的体积为自身体积的一样,故它浸入水中的深度5cm。
故,加入水的体积
%=57?-0=300cm2?()3
故B错误;
C.容器中原来水的深度为5cm,由以上计算知,当加入2500cm3水时,水的深度为
h=5cm+5cm+5cm=15cm=0.15m
水对容器底的压强
P=P豕gh'=L。?33
故c错误;
D.弹簧测力计示数重新回到5N,即塑料块脱离水面。如果单独放水,水面相对于塑料块
下降速度
50cm%
9=0.25m/s
200cm2
如果单独使塑料块向上移动,根据塑料块和容器横截面积的关系可知,水面相对于原来位
置会以0.5m/s的速度下降,故水面相对于塑料块下降的速度
v2=lm/s+0.5m/s=1.5m/s
如果同时物体向上移动,则水面相对于物体下降速度
v=vt+v2=0.25m/s+1.5mzs=1.75m/s
物体脱离水面所需要时间
%5cmc”
t——=-----------«2.86s
v1.75m/s
故D正确。
故选D。
2.D
解析:D
【详解】
A.由图示知,物体悬浮在a液体中,则有
Pa=P
物体漂浮在b液体中,则有
Pb>P
即
Pb>Pa-P
故A错误;
B.同一物块在甲中悬浮,在乙中漂浮,则物块排开甲液体的体积大,排开乙液体的体积
小,现在液面相平,因两容器的底面积相同,且乙容器上粗下细,所以放入物块前,乙的
液面高,且b液体的密度大,根据p=p沌gh知,乙容器底受到液体的压强较大,故B错
误;
C.放入物块后,容器对桌面的压强增加量
竺=也
SS
两个容器的底面积相等,物块的重力相等,所以两个容器对桌面压强的增加量相等,故c
错误;
D.由图示知,放入物块后与放入前相比,甲容器底受到液体的压力增加量AF,产G物,乙容
器底受到液体的压力增加量AF4G物,即甲容器底受到液体的压力增加量较大。故D正
确。
故选Do
3.C
解析:C
【详解】
设棒的横截面积为S,水中的棒长度为L,则露出的长度为“L整个棒的长度为(«+/)
L,由可得,棒的质量
“棒=〃棒丫棒=p^S(〃+/)L
棒的重力
G#—m#g—p»S(〃+/)Lg
棒受到的浮力
Fii.=pgFtt=pgSL
如图,是棒所受重力和浮力的示意图,其中点A为重力的作用点,为棒的几何中心位置,
CE为重力的力臂;其中点8为浮力的作用点,是浸在水中部分的几何中心位置,CQ为浮
由相似三角形对应边成比例可得
(n+l)L
以C为支点,由杠杆的平衡条件可得
G棒xCE=F浮.XCD
即
p棒S(〃+/)LgxCE=pgSLxCD
则
CDCD1111
夕椽=——7-----:P=——x------p=-------x------p=---------p
“CE(〃+1)CE〃+1/7+1n+\5+1)2
故选C。
4.B
解析:B
【详解】
A.由
小:々=1:2;%:彩=2:3
根据加=/?V,两球的质量比为
咻:m乙=13
假设两球漂浮或乙球悬浮:浮力都等于重,重力与质量成正比,所以浮力比为质量比,即
%:F乙=6甲:G乙—叫:—13
不符合题意,故A错误;
CD.假设两球都沉底或甲悬浮在液体中,乙沉底,则两种情况的乙.都等于自身体积,则
浮力比为
F乙=月液/g•夕液吃g=%•吃=2.3
不符合题意,故CD错误;
B.所以两球只能是一个沉底,一个漂浮的状态,且乙的密度大,故一定为甲漂浮,乙沉
底,B正确。
故选B»
5.D
解析:D
【详解】
读图可知,金属块受到竖直向下的重力,而此时金属块是否被拉起、运动状态如何都不确
定,因此,金属块除受浮力、拉力外,还可能受到底面的支持力的作用,因此,条件不
足,无法判断。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.D
解析:D
【详解】
由图像知道,当ma=2.0g时,=1.0cm3,所以a的密度是
/33
p3=ma/Va=2.0g/1.0cm=2g/cm
当mb=2.0g时,=3.Ocm3,所以b的密度是
Pb=mb/V,b=2.0g/B.0cm3=:0.67g/cm3
根据题意知道,当/时,因为Pa>P水,所以a浸没在水中放手后会下沉,且受到
的浮力是:Fa=p^gV,因为pb<p*,所以b浸没在水中放手后会上浮,最后漂浮在水面,
且受到的浮力是:Fb=Gb=pbgV,即Fa>Fb,故只有D正确,故选D。
7.B
解析:B
【详解】
①②用力挤压饮料瓶,瓶内气体的体积减小,气压变大,会把水压入小玻璃瓶,瓶中的空
气会压缩,这时浮沉子里进入一些水,浮沉子所受重力大于它受到的浮力,那么会下沉,
增大,最终还是漂浮;开始时,它受到的浮力等于内部水的重力和玻璃瓶自身的重力,
即
。水g%=0Kg以+外法
整理可得
P水M=。水gS8也)+叫11g
化简可得
夕水5%=夕水(%-%)5+加瓶
解得/=2水S/4;挤压后,它受到的浮力变大,内部水的重力变大,它受到的浮力还是
等于内部水的重力和玻璃瓶自身的重力,即
夕水唳+叫话
整理可得
P水gs也+△〃)=p水gS他+△/”〃)+故瓶g
化简可得叫水s/R;综上所述可知九=4,那么水进入玻璃瓶,打不变;①错误,②
正确;
③④瓶和水都漂浮,浮力等于重力,即
耳孚=6水+G瓶
整理可得
2Kgs4=夕水gS他-九)+叫法
代入数值计算可得/启=3g;③正确,④错误。
故选B„
8.D
解析:D
【详解】
A.由图甲到图乙,容器对桌面容器增加的压力等于小球受到的浮力,对桌面增加的压强
为
△p=600Pa-500Pa=lOOPa
所以小球的浮力
耳孚^AF-A^S^OOPaxlOOxlO^m^lN
故A错误;
C.由图甲到图丙,容器对桌面增加的压力等于小球的重力,对桌面增加的压强
加=687.5Pa-5OOPa=187.5Pa
小球的重力
G求=AF'=A/JS=187.5Pax100xIO4m2=1.875N
小球对容器底部的压力
七=%-耳孚=L875N_1N=O.875N
故C错误;
B.由C可知,小球的重力为1.875N,小球的密度是
夕球=1.5g/cm3=1.5x103kg/m3
则小球的体积
G球1.875N
K==&=—l0N,kg=i25x10-4m3=125cm3
P球P球1.5xlO3kg/m3
故B错误;
D.液体的密度
夕W=——=----------------------------=0.8x103kg/m3=0.8g/cm3
液gVnlON/kgx1.25x10%?&&
故D正确。
故选D»
9.D
解析:D
【分析】
⑴根据阿基米德原理:物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等,求出甲杯中小球受到
的浮力;根据漂浮时浮力等于重力可求得甲杯中小球的质量,然后可知乙杯中小球的质
量。
⑵根据漂浮和下沉时液体密度和球的密度关系,找出两种液体的密度关系。
【详解】
AB.因为物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等,所以甲杯中小球受到的浮力
%=G排甲—0.5N
所以乙杯中小球受到的浮力
生=G排乙=0.4N
所以甲球受到的浮力大于乙球受到的浮力,故AB正确,不符合题意;
D.因为小球在甲杯漂浮,所以
G|i—G排甲—0.5N
所以甲杯中小球的质量
加=%0.5N
=0.05kg=50g
g10N/kg
因为两个完全相同的小球,所以乙杯中小球的质量也为5()g,故D错误,符合题意;
C.因为小球在甲杯漂浮,所以
外>P球
因为小球在乙杯下沉,沉入杯底,所以
Pc<P球
所以两种液体的密度
小》只乙
故C正确,不符合题意;
故选D。
10.C
解析:c
【详解】
己知两个实心小球甲和乙的质量之比为10:9,密度之比为2:3则他们的体积之比为
.QP_倒9夕乙_103_5
员一-----------X--------X———
/%色923
「乙
根据%=0液可求得甲、乙小球排开水的体积之比为
■浮
%排_P水g_彘浮Y夕洒精_5Y0.8g/cm'_4
彩排乙浮F乙浮「水3lg/cm3
「酒精g
⑴若乙浸没在液体中时彩排二彩,由/也二可,且工;二:,可以推导出3;二三。根据
v乙排Jv乙3丫甲,
物体浸入液体的体积与总体积之比等于物体密度和液体密度之比,可得出
%=夕水二&x1.Og/cn?=0.8g/cm3
5
那么乙物体的密度为
33
夕乙=5夕甲=5x0.8g/cm3=1,2g/cm3
(2)若乙漂浮时,甲也漂浮,则由物体的浮沉条件可知,浮力和重力相等,即
玛3浮_办pg_相tp
F乙浮m乙gm乙
由题意知,它们的质量之比为10:9;两球所受到的浮力之比为5:3,质量之比不等于浮力
之比。故排除条此种情况。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选Co
二、填空题
11.2250
【详解】
[1]物块A有的体积露出水面时,弹簧恰好处于原长状态,则物块A恰好处于漂
浮状态,那么此时
GA=FP水gV^E=PzKg-V物=1.0X103kg/m3X10N/k
解析:2250
【详解】
⑴物块A有千的体积露出水面时,弹簧恰好处于原长状态,则物块A恰好处于漂浮状
态,那么此时
GA=F;产p水gl/m=p水g・万V物=l.Oxlo'kg/m'xlON/kgx—x0.001m3=5N
⑵往容器中加水至浸没物块A时,A所受的浮力
F浮i=2F浮=10N
此时弹簧对物块的拉力
F拉=F浮1上人=2尸;7-GA=10N-5N=5N
由图乙知,弹簧的伸长量为5cm。
所加的水的体积
V水=(5容7w)/=(200xl0-4-0,01)x0.1m3=10-3m3
水的总体积
^OOxlO^xO.Zm^lO^m^SxlO^m3
则水的重力
G^=mg=p*l/g=1.0xl03kg/m3x3xl0-3m3xl0N/kg=30N
那么容器对水平地面的压力
Flf=G容器+GA+G次=10N+5N+30N=45N
所以容器对水平地面的压强
45N
=2250Pa
200x1()7n?
12.3920Pa4900Pa0.8kg
【详解】
(1)⑴酒精对容器底部的压强为
p=p酒精gh=0.8xl03kg/m3x9.8N/kgx0.5m=3920Pa
(
解析:3920Pa4900Pa0.8kg<
【详解】
(1)口]酒精对容器底部的压强为
p=p酒精g/?=0.8xl03kg/m3x9.8N/kgx0.5m=3920Pa
⑵⑵容器的重力
Gi=mig=lkgx9.8N/kg=9.8N
容器中水重
332
G2=mzg=p河格Vg=piiMitS/?g=0.8xl0kg/mx0.01mx0.5x9.8N/kg=39.2N
容器对水平面压力
F=GI+G2=9.8N+39.2N=49N
所以容器对桌面的压强为
F49N
p=—=一,=4900Pa
⑶⑶酒精对容器底部压强会增加主要是因为放入固体后液面会上升,要使增加量最大,即
液体的深度最大,依题意知液面上升最大为0.1m;要使容器对水平面压强的增加量最小,
即容器对水平面压力的增加量最小,即固体的质量与放入固体后排开酒精的质量相等。
固体的质量为
m-A/%酉精=P,^y'-0.8x103kg/m3x0.01m2x0.Im=0.8kg
[4]固体的质量与放入固体后排开酒精的质量相等说明:所放固体处于漂浮或悬浮状态,根
据浮沉的条件:此时满足p附学酒楼。
13.21.2
【详解】
[1]物体A下表面距水面4cm时受到的浮力为
根据力的平衡,物体的重力为
[2]升降台上升7cm,相当于物体A向下移动7cm,液体在容器中上升的高度为
物体
解析:21.2
【详解】
[1]物体A下表面距水面4cm时受到的浮力为
耳孚=夕水g/W.Oxl^kg/n?xl0N/kgx4xl0xl0^m3=0.4N
根据力的平衡,物体的重力为
G=琮+T=0.4N+0.8N=1.2N
⑵升降台上升7cm,相当于物体A向下移动7cm,液体在容器中上升的高度为
,%7xl0-5m377
nhf,=---------=----------------;-=-----m=—cm
上升S容一5,(^-lOxlO^m23003
物体A向下移动7cm,物体受到的浮力增大
7?8
耳用=夕水8%=1.0xl03kg/m3xl0N/kgx(7+§)xl0xl0/m3=—N
因已知弹簧受到拉力每减小IN,弹簧的长度就缩短1cm,故物体浸没在液体中的深度是
“282.8-4
4cmH-----cm-------cm=12.4cm
33
综上,升降台上升7cm,物体受到的浮力为
耳孚]=2kg%=1.0x103kg/m3x10N/kgxl2.4xl0xl0^m3=1.24N>G
物体将漂浮,所受浮力等于重力,42=L2N,故所受浮力为1.2N。
14.81600
【详解】
[1]由题意可知,当物块M漂浮时,其重力等于浮力,这时弹簧的弹力为零,从
图乙可以看到,注水体积是3800cm3,这水的质量是
[2]因弹簧的伸长量每变化1cm
解析:81600
【详解】
囚由题意可知,当物块M漂浮时,其重力等于浮力,这时弹簧的弹力为零,从图乙可以看
到,注水体积是38005?,这水的质量是
m-pV=1.0xl03kg/m3x3.8xl03m3-3.8kg
⑵因弹簧的伸长量每变化lcm,弹力变化IN,所以弹簧的弹力为GM,弹簧的伸长量是
%=GM」cm/N,当物体M刚好漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,此时弹簧的伸
长量是0,由耳孚=pg/可知,物体M排开水的体积是
匕=-=-----------------=GxlO^/N=Gx100cm3/N
排p水gp水g1.0xl03kg/m3xl0N/kgM从M
物体M浸入水的深度是
3
,崛GMxl00cm/N「,z
SM(10cm)2
那么弹簧的弹力从GM减小到0的过程中,物体M上升的高度为为,所以注水的体积是
唳=s容X\+(S容-SM)/I=3800cm3-2000cm3=1800cm3
即
2223
200cmxGMxlcm/N+(200cm-100cm)xGMxlcm/N=1800cm
解得GM=6N;由图乙可知,从A到B的过程中,弹簧测力计的示数先减小,再增加,且
B点后弹簧的弹力不变,所以A点弹簧的弹力是竖直向上的,8点弹簧的弹力是竖直向下
的,且B点后物体M是浸没在水中,因物体浸没时排开水的体积等于自身体积,所以物体
M浸没后受到的浮力
与阳=夕水=1.Ox103kg/m3xl()N/kgx(0.1m)3=ION
B点时物体M受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、弹簧的弹力作用处于平衡状态,所
以,由物体M受到的合力为零可得
七B=GM+%
则弹簧的弹力
与电=耳部-GM=10N-6N=4N
把容器和水、物体M看作整体,则整体受到竖直向上的支持力和竖直向下总重力、弹簧的
弹力处于平衡状态,所以
G持B=G容+GKB+GM+/=G容+G水B+6N+4N=G容+GKB+10N
因为容器对桌面的压力和桌面对容器的支持力是一对相互作用力,所以容器底部对桌面的
压力
耳期=G:持B=G容+G7KB+10N
A点时M受到竖直向上的浮力、弹簧的弹力和竖直向下的重力作用处于平衡状态,且此时
弹簧的弹力等于4N,所以由物体M受到的合力为零可得到
4学A+尊=GM
此时物体M受到的浮力是
4孚A=GM-&=6N-4N=2N
由耳孚==pgSM可得,此时物体M浸没的深度
h———=--------2N--------------------—002m=2cm
'P水g§Ml.Oxl03kg/m3x1()N/kgx(0.1m)2
把容器和水、物体M看作整体,则整体受到竖直向上的支持力、弹簧的弹力和竖直向下的
总重力处于平衡状态,所以
G持A=G容+G7KA+GM-/=G容+G型+6N-4N=G容+G7KA+2N
这时容器底部对桌面的压力
%A—G持A=G容+G水A+2N
从A到8的过程中,水面上升的高度
hAB=2内单x1N/cm=2x4cm=8cm
则增加注水的体积是
222
喙=S容矶+(5容-5乂)(4-//A)=200cmx8cm+^200cm-(10cm)x(10cm-2cm)
即朦=24(X)cm3,所以增加注水的质量
叫MB=PA=LOg/cm,x2400cm'=2400g=2.4kg
增加注水的重力是
GMB=心或=2.4kgxlON/kg=24N
从A到8的加水过程中,容器底部对桌面的压力变化量是
/=/广几=(G容+G水B+10N)-&+G水A+2N)=(Gm-G栈)+8N
即
F.
jLrE.=GZkJV,lAo+8N=24N+8N=32N
容器底部对桌面的压强变化量是
G=32N
P1600Pa
S容200乂10丁2
15.3x1030.11
【解析】
【详解】
第一空.因当冰块(含空心铝球)悬浮时,排开盐水的体积,则冰块(含空心铝球)
的总重力等于浮力,为:
G总=F浮===0.5N;
设空心铝球的平均
解析:3xlO30.11
【解
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