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文档简介
初中物理自主招生讲义36
物体的浮沉条件及其应用、浮力的应用
--物体的浮沉条件及其应用(共57小题)
1.我国的航母正按计划进行各项科研试验和训练。如图所示是中国航母“瓦良格”号训练
时的图片。当飞机飞回航母后()
A.航母将浮起一些,所受浮力减小
B.航母将下沉一些,所受浮力增大
C.航母将下沉一些,所受浮力减小
D.航母始终漂浮,所受浮力不变
答案与解析:
(1)航母原来漂浮在水面上,浮力等于重力;飞机飞回航母后,航母总重增大,但仍然
漂浮,所以浮力相应增大;
F浮
(2)因为航母受到的浮力增大,在水的密度一定时,由公式丫排=二^口,航母排开
P液g
水的体积增大,也就是要下沉一些。
故选:Bo
2.水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器,容器内分别盛有等质量的
液体。其中甲、乙、丁容器中的液体密度相同。若将小球A放在甲容器的液体中,小球
A静止时漂浮,此时甲容器对桌面的压力为Fi;若将小球A用一段不计质量的细线与乙
容器底部相连,并使其浸没在该容器的液体中,小球A静止时乙容器对桌面的压力为F2;
若将小球A放在丙容器的液体中,小球A静止时悬浮,此时丙容器对桌面的压力为F3;
若将小球A放在丁容器的液体中,用一根不计质量的细杆压住小球A,使其浸没,且不
与容器底接触,小球A静止时丁容器对桌面的压力为F4,则下列判断正确的是()
A.F2VF1=F3〈F4B.FI=F2=F3<F4
C.F1=F3<F2<F4D.FI=F2=F3=F4
答案与解析:如图所示,相同的容器内分别盛有等质量的液体。
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(1)在甲液体中,小球漂浮,
容器对桌面的压力为Fi=G容器+G液体+GA;
(2)在乙液体中,小球被拉入水中,把容器、液体、小球当做一个整体来看,
容器对桌面的压力为F2=G容器+G液体+GA;
(3)在丙液体中,小球悬浮,
容器对桌面的压力为Fs=G容器+G浓体+GA;
(4)在丁液体中,小球被按入水中,把容器、液体、小球当做一个整体来看,另外受到
向下的压力F,
容器对桌面的压力为F4=F+G容罂+G液体+GA;
由以上分析可知,FI=F2=F3<F4O
故选:Bo
3.粗细均匀、密度为p蜡的蜡烛底部粘有一块质量为m的铁块,蜡烛竖直漂浮在密度为p水
的水中,蜡烛露出水面的高度为H,如图。点燃蜡烛,直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭
(假定蜡烛油不流下来),设燃烧掉的蜡烛长为L,则要■的关系是()
P蜡cP水
P水P水+P蜡
P水DP水
P水—P蜡.P蜡
答案与解析:
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设蜡烛原长为Lo,蜡烛的横截面积为S,
(1)蜡烛未燃烧时:
:蜡烛和铁块漂浮,
,'-F浮=6总,
即:F浮铁+p水S(Lo-H)g=mg+p蜡SLog,-----------------①
(2)点燃蜡烛,直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭:
:蜡烛和铁块漂浮,
•••F,=G./,
即:F浮铁+p,kS(Lo-L)g=mg+p蜡S(Lo-L)g,------②
①-②得:
p水S(Lo-H)8-「水$(Lo-L)g=p蜡SLog-p蜡S(Lo-L)g,
P水SLg-p水SHg=pjgSLg,
P水SLg-pjgSLg=p/XSHg,
LSg(p水-p蜡)=「水5118,
L(P水-P蜡)=0水11,
解得:
L_P水
HP水-P蜡。
故选:Co
4.同一木块甲,先后两次分别在物体乙和丙的作用下,都恰能停留在水面下,如图所示,
则下面说法错误的是()
A.两种情况下,甲受的浮力一定相等
B.乙的质量一定比丙的质量大
C.乙的质量一定比甲的质量小
D.乙的密度一定比甲的密度大
答案与解析:
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A、:F浮=p,kV排g,两种情况下甲物体排开水的体积相同,
•••甲物体受到的浮力相同,故A正确,但不符合题意;
B、把甲乙、甲丙分别当做一个物体进行受力分析:
:甲乙悬浮,
...甲乙物体受到的浮力:F甲乙=G/Gz,
•.•甲丙漂浮,
.•.甲丙物体受到的浮力:F甲丙=6甲+6丙,
•F甲乙=F甲+F乙,F甲丙=F甲,
•'F甲乙>F甲丙,
•',Gz.〉G丙,
'."G=mg,
.,.m^>111故B正确,但不符合题意;
C、甲和乙悬浮在水面上,受到的浮力F甲乙=GT+G乙,不能确定甲和乙的重力关系,也
就不好确定二者的质量大小关系,故C错;
D、没有甲物体的拉力,乙物体会下沉,因此乙物体的密度要大于水的密度;甲物体没有
乙物体的拉力,会漂浮在水面上,甲物体的密度小于水的密度。据此可知乙物体的密度
大于甲物体的密度,故D正确,但不符合题意。
故选:C=
5.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hi(图
a);用细绳将该铁块系在木块的下面时,木块浮出水面的高度为h2(图b);将细绳剪
B断后(图C),O木块浮出水面B的高度113为()
abc
P探P探
A.hi+——(h2-hi)B.112+(112-hi)
p水P水
探
c.h1+"(h2-hl)P
D.112+--------(112-hi)
p水P木
答案与解析:设长方体木块的底面积为s,高为h;把木块M和铁块m看做一个整体,
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两种情况都是处于漂浮状态,浮力等于木块和铁块的总重力,浮力相等。在同种液体中
它们受到的浮力相等,排开液体的体积相等;即Vaj^=Vb排。
又;Vajt=Sh-Shi,Vbs=Sh-Sh2+Vm,所以Sh-Shi=Sh-Sh2+Vm,
/.Vm=S(h2-hi)-------------------①
由图a可知:木块和铁块的漂浮时
F浮=G”3铁;
水gS(h-hi)up^^gSh+p铁gVm-----------②;
P水h1+P(h-h1)
将①式代入②式得:h=」;—法―9~—-----------③。
P水-P木
将细绳躬断后(图c)木块漂浮;GM=FM浮;即p木gSh=p水gS(h-hs);
(P水-P木)h
113=④;
P水
__P铁(hz-h])
将③式代入④式得:h3=hi+块.2_—O
P水
故选:Ao
6.如图所示,在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块A,在木块的下方用轻质细线悬挂
一体积与之相同的金属块B,金属块B浸没在液体内,而木块漂浮在液面上,液面正好
与容器口相齐。某瞬间细线突然断开,待稳定后液面下降了hi;然后取出金属块B,液
面又下降了h2;最后取出木块A,液面又下降了h3.由此可判断A与B的密度比为()
A.hs:(hi+h2)B.h]:(112+113)C.(112-hi):I13D.(h2-hs):h|
答案与解析:设容器的底面积为S,细线断开后,木块减小的浮力F浮i=pjggV排1=「液
gShi=GB-p液gSh2=pBVg-pagSh2;
所以PBVgnpjggShi+p液gSh2;
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当木块漂浮在液面上时,受到的浮力等于自身的重力,Fff2=GA=psgSh3=pAVg;
PpP液gS(h[+h2)h)1-^ho
所以一-----=~—=---;则A与B的密度比为h3:(%+h2)。
PAP液gSh3h3
故选:Ao
7.在煮饺子时,将饺子投入沸腾的水中,并用勺子轻轻在锅底推动沉下的饺子,等到水重
新沸腾后,加上些凉水继续烧煮一会儿使水再次沸腾,这时煮熟的饺子会浮出水面。熟
饺子会浮起来的主要原因是()
A.锅里的水量多了
B.饺子在水里经过烧煮变轻了
C.水温低时水对饺子的浮力小,水温高时水对饺子的浮力大
D.水沸腾后,饺子内的小部分水汽化后变成水蒸气,使饺子体积增大
答案与解析:水的浮力与水温无关,与水量也无关,同时饺子的重量也不会变轻;其上
浮的原因是因为饺子内的水受热汽化后形成水蒸气,使饺子膨胀体积变大,故使饺子所
受浮力变大;当浮力大于饺子的重力时,饺子上浮。
故选:D。
8.将一实心物体先后投入足量的水和酒精中,物体静止时,所受浮力分别为6N和5N,判
定物体在水酒精中的浮沉状态可能是(p酒=0.8X103kg/m3)()
A.在水中漂浮,在酒精中漂浮
B.在水中漂浮,在酒精中沉底
C.在水中悬浮,在酒精中漂浮
D.在水中沉底,在酒精中沉底
答案与解析:A、B、假设物体在水中漂浮,则由物体的浮沉条件可得,物体重为6N,
而在酒精中受到的浮力为5N,故在酒精中应下沉,不能漂浮,故A错、B正确;
C、假设在水中悬浮,则由物体的浮沉条件可得,物体受到的浮力等于物体重为6N,而
在酒精中受到的浮力为5N,故在酒精中下沉,不能漂浮,故C错;
D、假设它在水和酒精中都处于沉入底部,全部排开液体的状态,则它受到的浮力分别是:
F水=0水以、F酒=0酒以;
F水:F酒=5:4,而现在是6:5,故D错。
故选:Bo
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9.在两个完全相同的容器A和B中分别装有等质量的水和酒精(p水>p酒精),现将两个
完全相同的长方体木块甲和乙分别放到两种液体中,如图所示,则此时甲和乙长方体木
块下表面所受的压强P甲、P乙,以及A和B两容器底部所受的压力FA、FB的关系是
A.P甲<P乙FA<FBB.PT=P乙FA>FB
C.P甲=PLFA<FBD.P甲=「乙FA=FB
答案与解析:由题知,容器A和B完全相同,且111水=111酒精,两个木块完全相同,
所以,放入木块前后,酒精和水对容器底部的压力相等,
因为P=
所以放入木块前后酒精和水对容器底部的压强相等;
又因为将木块放到种液体中时,处于漂浮,
G木
所以,G木排,即丫排=»----
P液g
木块下表面所处的深度h=IjL=
SP液gS
木块下表面受到的压强p=p液gh=psgX■=±
p液gSS
所以,将两个完全相同的长方体木块甲和乙分别放到两种液体中时,木块下表面受到的
压强相等;
故选:D。
10.将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有81g水从大烧杯中溢出;将其轻轻放入
盛满酒精的大烧杯中,静止后有72g酒精从大烧杯中溢出。已知p酒精=0.8X103kg/m3,则
物块在水中的状态及物块的密度是()
A.悬浮L0Xl()3kg/m3B.漂浮0.92X103kg/m3
C.下沉1.2X103kg/m3D.漂浮0.90X103kg/m3
答案与解析:假设p物水,物体将在水中悬浮或下沉在杯底,在酒精中下沉在杯底,此
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时排开水或酒精的体积相同,根据F浮=p液v排g可知受到的浮力关系为5:4,而现在根
据F浮=G排=G流=m流g可知浮力关系为9:8,所以p物2p水不可行;
假设P物Wp酒精,物体将在水中漂浮,在酒精中漂浮或悬浮,这样受到的浮力相等,都等
于自重,但是实际受到的浮力不相等,所以P物Wp酒精不可行;
可见物体的密度一定是大于酒精的密度、小于水的密度,所以物体在水中会漂浮,而在
酒精中下沉到杯底:
因为物体在水中漂浮,所以F浮=6物=111物g,
F浮=6排=6g4=m流g,
m物:111流=81g,
因为物体在酒精中下沉,
m排72g
所以V物=丫排=示----=;「Oca?,
P酒精0.8g/cm
物体的密度:
m物81g
p=—―=-------T=0.9g/cm3=0.9X103kg/m3o
V物90cm
故选:D。
11.如图所示,甲、乙两个小球分别放在两个装有不同液体的容器中处于静止状态,此时容
器内液体深度不同,但液体对容器底部的压强相同,则()
A.甲密度大于乙密度B.甲密度等于乙密度
C.甲密度小于乙密度D.密度的关系无法判断
答案与解析:由图知,容器中液体深度关系为h左液>h右液,p左液=p右液,
根据p=pgh可知两容器内液体密度:
P左液<P右液;--------------①
由于甲球漂浮,则PifVp左液,__________②
乙球悬浮,贝1P乙=「右液,-----------------------③
由①②③得:
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P甲<p左液<p右液=p乙,
所以,甲球的密度小于乙球的密度。
故选:Co
12.两个物体A和B放在同种液体中,A漂浮,B悬浮。已知A的体积大于B的体积,A
浸入液体的体积等于B浸入液体的体积,则它们所受重力大小关系是()
A.GA>GBB.GA=GBC.GA<GBD.无法确定
答案与解析:根据F浮np^gV排,液体的密度和排开液体的体积相等,所以两个物体所
受的浮力相等,又A漂浮,B悬浮,所以两物体受到的浮力都等于重力,所以两个物体
的重力相等。
故选:Bo
13.如图所示,密度均匀的木块漂浮在水面上,现沿虚线将下部分截去,则剩下的部分将
()
A.上浮一些B.静止不动C.下沉一些D.无法确定
答案与解析:因为木块漂浮,所以浮力与重力相等,同时也说明木块的密度小于水的密
度。那么,截去部分所排开水的重力,也就是这部分受的浮力大于这部分木块自身的重
力,因此,对整个木块来讲,同时去掉这部分的重力与浮力后,其新的重力大于浮力,
所以剩下部分会下沉一些。
故选:Co
14.如图所示,把一个苹果放入浓盐水中,苹果处于漂浮状态。如果把水面以上的部分切去,
则余下的部分()
A.沉入水底B.仍然漂浮C.刚好悬浮D.无法判断
答案与解析:切去前,苹果处于漂浮状态,所以苹果受到的浮力等于苹果的重力;
把水面以上的部分切去时,重力变小,浮力不变(排开水的体积不变),此时浮力大于
重力,苹果上浮,最终漂浮在液面上。
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故选:Bo
15.2008年12月26日,中国海军护航舰艇编队,自海南三亚出发,远赴4400多海里以外
的亚丁湾、索马里海域执行护航任务,当军舰从太平洋海域进入印度洋海域后,士兵们
发现船的吃水深度(即浸在水中的深度)增加了,则下列判断正确的是()
A.可能由于海水密度减小了,所以军舰排开海水的体积增大了
B.可能由于海水密度增大了,所以军舰排开海水的体积增大了
C.由于军舰吃水深度增大了,所以它在海洋里受到的浮力也增大了
D.由于军舰吃水深度增大了,所以它排开海水的质量也增大了
答案与解析:当军舰从太平洋海域进入印度洋海域后,由于航舰在海中处于漂浮状态,
所以根据物体的浮沉条件可知,航舰所受浮力等于它本身重力,士兵们发现船的吃水深
度(即浸在水中的深度)增加了,即军舰排开海水的体积增大了,所以根据F浮=pgv排
可知,海水的密度减小了,所以B、C、D不符合题意,只要A符合题意;
故选:Ao
16.如图所示,气球和铁块用细线连在一起,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内,如图所示位
置,若把气球向下压一段距离(水足够深),则气球和铁块的沉浮情况及铁块所受的浮
B.下沉,不变C.下沉,变大D.悬浮,不变
答案与解析:如图所示,气球和铁块用细线连在一起,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内,
若把气球向下压一段距离,
水的密度不变,铁块排开水的体积不变,气球受到的水压变大,排开水的体积变小,根
据F浮=p,kgV排可知,整体的浮力变小,气球随铁块一起下沉。
但铁块排开水的体积不变,根据F浮=p,kgV排可知,受到的浮力不变。
综上分析可知,气球和铁块下沉,铁块所受的浮力大小将不变。
故选:Bo
17.质量相等的甲、乙两个物体,它们的密度之比是1:2,将甲放入酒精(p=0.8Xl()3kg/m3)
中,乙放入水中静止时,它们受到的浮力之比为3:2,则乙的密度是()
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A.0.6X103kg/m3B.0.8X103kg/m3
C.1.2X103kg/m3D.1.5X103kg/m3
答案与解析:甲、乙两物体的质量相等,密度之比p甲:p乙=1:2,由密度变形公式V=*
可知V甲:V乙=2:1;
①若甲乙都漂浮,此时浮力比为1:1,不符合条件,不存在这种状态;
_PV甲g
②若甲乙都浸没(悬浮或下沉),丫排=丫物,此时浮力比F甲:FL=----------=
°:一;2义&=8:5,不符合条件,不存在这种状态;
IX1Xg
③若甲漂浮在酒精面,甲受到的浮力等于物体重;乙浸没(悬浮或下沉),乙受到的浮
力小于或等于物体重,所以乙受到的浮力小于或等于甲受到的浮力,受到的浮力之比为3:
2,符合条件,存在这种状态:
甲漂浮在酒精面,F¥=mg=p¥V,g;乙浸没,F乙=p,kV乙g;
P甲V甲gP甲X2Xg
,•T?T?——____।।—_____________——Q0
.七甲•上乙一"v~~r\—V——%2,
P水V乙gP水X1xg
._3
・・p甲--^P水,
•1P甲:P乙=1:2,
oo
3333
二.p乙=^p水=^X1X10kg/m=1.5X10kg/mo
④若甲浸没(悬浮或下沉),甲受到的浮力小于或等于物体重;乙漂浮在水面,乙受到
的浮力等于物体重,所以甲受到的浮力小于或等于乙受到的浮力,而受到的浮力之比为3:
2,不符合条件,不存在这种状态。
故选:D。
18.质量相等的甲、乙两实心小球,密度之比p甲:p乙=3:2,将它们都放入水中,静止时
两球受到的浮力之比为F甲:F乙=4:5,则乙球的密度为()
2554
A.于水B.:p水C.水D.FP水
3465
答案与解析:由题知,m甲=m乙,
'-'P=Y,P藉P.=3:2,
.♦.V邛:V乙=2:3;
两球在水中静止时的状态有下面几种情况:
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①甲乙都下沉:如果是这样,排开水的体积之比等于V甲:V乙=2:3,由阿基米德原理
可知受到的浮力也是2:3,而F甲:F乙=4:5,故①不可行;
②甲乙都漂浮:受到的浮力都等于自重,而两球质量相等、重力相等,受浮力相等,而
F甲:F乙=4:5,故②不可行;
③甲漂浮、乙下沉:甲漂浮,F甲=GT=mg;乙下沉,F乙<Gz=mg,所以F甲〉F乙,
而F^:F乙=4:5,故③不可行;
④甲下沉、乙漂浮:甲下沉,F¥<G¥=mg;乙漂浮,FL=G^=mg,所以F甲<F乙,
而F^:F乙=4:5,故④可行;
甲下沉,受到的浮力F甲甲g;乙漂浮,受到的浮力F乙=m乙g=p乙V乙g;
VF¥:F乙=4:5,
即P水V送p乙V乙g=4:5,
5P水V甲5P水X25
P乙=------------=------------=TP水。
4V乙4X36
故选:Co
19.在两个相同的薄壁塑料瓶(质量忽略不计)内分别装入体积相等、密度为p甲和p乙的两
种液体后密封,再把它们放入两个装有水的容器中,处于如图所示状态。下列判断正确
的是()
rVyJI—乙_
■■■■■..J/・
•卜二二二二二
777777777777777777777777^7777777777777^77
A.p¥>p^B.p^=p^C.p甲Vp乙D.无法确定
答案与解析:(1)左图:F^=p7KV^g=p^Vg
•;v排甲〉V,
^•P甲>P水;----------------------①
(2)右图:F浮=P?KV排g=p乙Vg
・・・v排乙<v
••p乙<p水;------------------------②
由①②可得:
p甲>p乙。
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故选:Ao
20.将体积相同的实心木球和实心铁球浸没于水中,放手后木球上浮,铁球下沉,静止时它
们所受浮力的大小关系是()
A.F木=F^B.F木(F铁C.F木冲铁D.无法确定
答案与解析:木球静止时为漂浮,
排开水的体积:v排木<v木;
铁球静止时下沉到水底,
排开水的体积:V排铁=V铁;
'•'v木=丫铁,
•.V排木<v排铁'
",'F浮=P水v排g,
,静止时两球受到的浮力:F木<F铁。
故选:Bo
21.将一个体积不随温度变化的物体放入盛水的烧杯中,当烧杯中的水温为5℃时,物体恰
好悬浮在水中处于静止。此时在烧杯周围放置一些碎冰,使水温缓慢地降至0℃,在此过
程中,浸在水中的物体的运动情况是()
A.—-直向上运动
B.一直向下运动
C.先向下运动,后又向上运动
D.先向上运动,后又向下运动
答案与解析:当水的温度从5℃降到4℃时,因水热胀冷缩,水的密度增大,大于物体的
密度,使物体上浮、向上运动;
当水的温度从4℃降到0℃时,因水热缩冷胀,水的密度减小,小于物体的密度,使物体
下沉、向下运动。
故选:D。
22.一个大容器中装有部分水,水中有个小容器,且在小容器中有一木块(p木<p水),如
图所示。若将木块轻轻放入水中,则()
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A.水面会上升B.水面会下降
C.水面高度不变D.水对容器底的压强增大
答案与解析:如图,容器漂浮,
容器受到的水的浮力:
F浮=6容+6木,---------------①
将木块轻轻放入水中,容器和木块还漂浮在水面上,
二者受到的总浮力:
F浮,=6容+6木,---------------②
由①②得:
F浮=F/,
•;F浮=p水v排g,
/.两种情况下排开水的体积相同,
,将木块轻轻放入水中后容器内水位不变(水深h不变),
又:p=pgh,
二水对容器底的压强不变。
故选:Co
23.小明在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中,观察到铅笔
静止时的情形如图所示下列说法正确的是()
变:,衣
A.甲杯液体的密度较大
B.乙杯液体的密度较大
C.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
D.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
答案与解析:物体的质量不变,在两液体中均处于漂浮状态,则说明在两种液体中所受
浮力相同;因物体在甲液体中浸入的体积大,则说明甲液体的密度小,乙液体的密度大。
故选:Bo
24.将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端能使铅笔竖直浮在液体中,这就制成了一个很有用的
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土仪器。将它分别放到盛有不同液体的杯中,静止时都能漂浮在液体中。对于这个土仪
器所运用的知识或用途,下列说法中不正确的是()
A.运用了二力平衡的知识
B.它在密度大的液体中所受浮力最大
C.用它可以比较不同液体密度的大小
D.运用了物体的漂浮条件
答案与解析:A、这个土仪器在液体中处于静止状态,受到液体对它竖直向上的浮力和重
力,这两个力是一对平衡力。故A正确。
B、土仪器无论是在密度大的液体中还是在密度小的液体中都是处于平衡状态,所受的浮
力与重力始终是一对平衡力,重力不变,所以浮力也不变。故B错误。
F浮
C、根据公式「液=一各可知,由于浮力不变,当其浸入不同液体中时,可以利用其浸入
gv排
液体的体积,来确定液体密度的大小。故C正确。
D、漂浮在液面上的物体受到的浮力等于其本身的重力,这就是漂浮条件。故D正确。
故选:Bo
25.小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静
止时的情形如图所示,下列说法正确的是()
A.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
B.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
C.甲杯液体的密度较大
D.乙杯液体的密度较大
答案与解析:因为都是漂浮,铅笔所受浮力都等于铅笔重(浮力相等),所以A和B都
错;
F浮
:F浮=「液丫排----,
V排g
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...当F浮相同时,V排大的液体密度小,由图知甲V排的大,所以甲杯液体的密度较小,
乙杯液体的密度较大,故C错,D正确。
故选:D。
26.将一实心小球分别放入足量的水、酒精中,小球静止时所受的浮力分别为0.9N、0.8N,
33
pgw=0.8X10kg/m,则小球的密度为()
A.1.125X103kg/m3B.0.8X103kg/m3
C.1.7X103kg/m3D.0.9X103kg/m3
答案与解析:假设p球与p水,小球浸没在水中、酒精中,排开水和酒精的体积都是小球的
体积V,
小球受到水的浮力:
F水=P;j<vg,
小球受到酒精的浮力:
F酒精=P酒精vg,
F水:F酒精=p水:p酒精=lg/cm3:0.8g/cm3=5:4,
而实际上小球在水中、酒精中受到的浮力F水:F酒精=0.9N:0.8N=9:8,不符合题意,
假设不成立;
假设p球<p酒精,小球在水中、酒精中都漂浮,小球受到水的、酒精的浮力相等,等于小
球重,
而实际上小球在水中、酒精中受到的浮力F水:F酒精=0.9N:0.8N=9:8,不符合题意,
假设不成立;
所以小球的密度只能是:p酒精Wp球<p水,小球漂浮在水中、浸没在酒精中,排开酒精的
体积是小球的体积V,
小球受到水的浮力:
F水=Gi^=0.9N,
G球0.9N
。1球=----=-----
gg
小球受到酒精的浮力:
F酒精=P酒精vg=0.8N,
小球的体积:
第16页/共39页
0.8N
0.8g/cm3Xg
小球的密度:
0.9N
p=-=-----OM---------=0.9g/cm3=0.9X103kg/m3o
y____NU・KN_____
0.8gZcm3Xg
故选:D。
27.体积相同的铜、铁、铝三个小球,放入水中静止后,铜球上浮,铝球下沉,如图所示,
已知这三种物质的密度关系是「铜>「铁>「铝,则下面判断正确的是()
A.铝球一定是实心的,铜、铁两球一定是空心
B.三个小球的浮力关系:F铝<F铁<F铜
C.三个小球的重力关系:G铝〉G铁=6铜
D.三个小球的质量关系:!11铝>111铁>m铜
答案与解析:由图可知铜球漂浮、铁球悬浮,二者一定是空心的;铝球下沉,可能实心、
也可能是空心,故A错;
,;F浮=p,kgv排,排开水的体积,v铜<v铁=丫铝,
,受到的浮力:F铜<F铁=F铝,故B错;
:铜球漂浮,
^^^F铜=G铜,即p水gv排=「铜球gv,
:v排<v,
•♦PzK>P铜球;------(D
:铁球悬浮,
^^^F铁=G铁,即p水gv排=「铁球gv,
'1"v
•••PzK=P铁球;-------②
:铝球下沉到水底,
第17页/共39页
,F铝<G铝,即P水gv排<p铝球gv,
;v排=v,
..0水〈「铝球;--I-----③
由①②③可知:P铜球<P铁球<P铅球,
'.'m=pv,体积相同,
,三球的质量:m铜球<m铁球<m铝球,故D正确;
VG=mg,
三球的重力:G铜球(G铁球<G铝球,故C错;
故选:D。
28.自然界的许多动物为了适应生存环境,进化出了符合一定科学规律的身体部位。对此,
下列给出的解释中错误的是()
A.鱼类主要是靠膘的调节作用从而改变自身重力来实现下沉和上浮的
B.蚊子细尖的口器,可以增大压强,易于刺穿皮肤吸取人和动物体内的血液
C.大象长有两个大大的耳朵,不仅可以发挥听觉功能,还能用于散热
D.地震、海啸等自然灾害发生前,猫、狗、老鼠和蛇等动物大都会有异常表现,是因为
这些动物可感知地壳内部运动发出的次声波
答案与解析:A、鱼膘中充满的是气体,它是利用鱼鳏的充气或放气来改变自体的体积从
而控制运动状态的,故A错误;
B、蚊子通过减小受力面积来增大压强的,从而易于刺穿皮肤,故B正确;
C、大象的耳朵可以增大接收面积从而增大所吸收的声波,同时可以增大散热面积,利于
散热,故C正确;
D、地震、海啸等自然灾害都会放出大量次声波,很多小动物都能感受到这种次声波,从
而表现出异常行为来,故D正确。
因本题选错误的,故选A。
29.把重5N、体积为0.6dm3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法
正确的是()
A.物体上浮,F浮=6NB.物体悬浮,F浮=5N
C.物体漂浮,F浮=5ND.物体沉在水底,F浮=6N
答案与解析:假设体积为0.6dm3的物体能浸没于水中,
第18页/共39页
VffLVESdnpuGXlO,,
受到的水的浮力:
F浮=P水V排g=1X103kg/m3X6X10-4m3XlON/kg=6N,
用浮>6,
,物体将上浮,
最后静止时,物体漂浮在水面上,F浮'=G=5No
故选:Co
30.如图所示,一块0℃的冰放在盛有0℃的水的容器中。已知冰块与容器底部相接触并相
互间有压力,则当冰完全融化为0℃的水后。容器中水面的位置将()
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
答案与解析::冰熔化前,F浮+F支=G冰,
.♦.F浮=0水丫排gVG冰,_______①
冰化水后,6冰=6水,
即:P冰v冰g=p水v水g,_______②
由①②可得:
P水V排g<p水v水g,
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。
故选:Ao
31.已知甲、乙两个实心球密度之比p甲:p乙=1:2,体积之比V甲:V乙=2:3,放入足够
深的某种液体中自由静止后,所受浮力之比为F,:F乙=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
第19页/共39页
C.甲、乙都沉底
D.甲悬浮在液体中,乙沉底
答案与解析:Vp¥:p乙=1:2,v甲:v乙=2:3,
••m甲:m乙1:3,
若甲、乙都漂浮在液面上,甲乙受到的浮力:
F甲:甲:G乙=m甲:m乙=1:3,不符合题意,故A错;
若甲、乙都沉在水底或甲悬浮在液体中、乙沉底,甲乙物体排开液体的体积等于本身的
体积,甲乙受到的浮力:
Ftp:F乙npjgV甲g:p液V^g=v甲:V乙=2:3,不符合题意,故C、D错;
.F甲:F乙=2:5,v甲:v乙=2:3,
甲排开液体的体积少,
...甲漂浮,乙沉底,故B正确。
故选:Bo
(多选)32.在盛有水的圆柱形容器中,质量为m的均匀木球漂浮在水面上,静止时有一
半体积露出水面。当用竖直向下的力缓慢地将木球压下恰好全部没入水中时,水没有溢
出,木球没有接触容器。下列判断正确的是()
A.在木球逐渐进入水的过程中,所受合力保持不变
B.在木球逐渐进入水的过程中,所受合力逐渐变大
C.木球全部进入水中后与漂浮在水面时相比,水对容器底部的压力增加mg
D.撤销压力后木球开始上浮至稳定状态过程中,所受的合力逐渐变小
答案与解析:(1)木球开始时静止在水面上,所受浮力与重力相等,当施加压力时,合
力等于压力F;
而当木球下沉时,排开水的体积增大,木球所受浮力增大;故合力等于压力F减去增大
的浮力,因木球是缓慢地压下,处于匀速运动状态,故合力为零,保持不变;故A正确,
B错误。
(2)木球静止在水面上有一半体积露出水面,所受浮力F浮1与重力G相等,
即:F浮1=「水8丫扑1=「水8*”木球=G=mg,
当木球全部浸入时,排开水的体积为球的体积,贝!!:
F浮2=「水8丫排2=「水8、丫木球,
第20页/共39页
•'F浮2=2mg,
由此可知:浮力将增大mg;
因圆柱形容器里的容器底受到液体产生的压力和自身的重力相等,
所以此时水对容器底部的压力增大mg,故C正确。
(3)撤去压力后,浮力大于重力,木球上浮时,排开液体的体积减小,受到的浮力减小,
而重力不变,所以合力减小,故D正确。
故选:ACDo
(多选)33.已知小球A能在水中悬浮,小球B能在水中下沉,小球C能漂浮在水面上。
现将三个小球放在一只盒内,然后把小盒漂浮在盛水的容器里,则下列判断正确的是
()
A.只把小球A从小盒中拿出放入水里,容器中水面下降
B.只把小球B从盒中拿出放入水中,容器中水面下降
C.只把小球C从盒中拿出放入水里,容器中水面高度不变
D.任意把A、B、C三小球中的一个从盒中拿出放入水里,容器中水面高度都不变
答案与解析:当三个小球放在盒中漂浮于水面时,三个物体的总重力等于盒排开水的总
重力,即:mAg+mBg+mcg=pgVo
A、当把小球A从小盒中拿出放入水中后,因小球A在水中悬浮则小球A在水中排开水
的体积不变,则容器中水面高度不变,故A错误;
B、因小球B在水中会沉至水底,则F浮+F支=mBg,所以F浮<mBg,也就是总的浮力比
之前小了,所以V排变小,水面下降,故B正确;
C、小球C在水中漂浮,说明F浮=mcg=pgV排,小球拿走以后F浮还是mcg,因为两个
物体都是漂浮,所以水面高度不变,故C正确;
D、通过前面的分析已然明确,只有将B拿出放入水中时,容器中的水面高度会下降,
而其余两个拿出放入水中时均不变,故D错误。
故选:BCo
(多选)34.体积相同的铜、铁、铝三个小球,同时轻轻放入盛水的烧杯中,铜球上浮,铝
球下沉,静止后,如图所示,则下面判断正确的是()
...................
…⑥...
第21页/共39页
A.铝球一定是实心的,铜、铁两球一定是空心的
B.三个小球的浮力关系:F铝=F铁>F铜
C.三个小球的质量关系:01铝>111铁>m铜
D.铝球对杯底可能没有压力作用
答案与解析:
A、由图可知铜球漂浮、铁球悬浮,二者一定是空心的;铝球下沉,可能实心、也可能是
空心,故A错误;
B、浮=p,kgv排,排开水的体积,v铜<丫铁=丫铝,
,受到的浮力:F铜<F铁=F铝,故B正确;
C、:铜球漂浮,
^^^F铜=G铜,即P水gv排=p铜球gv,
"•'v排<v,
••Pzk>P铜球;------①
•.•铁球悬浮,
•寸铁=6铁,即P水gv排=「铁球gv,
,•二排=丫,
^^^P水=P铁球;-------②
•.•铝球下沉到水底,
'F铝<G铝,即P水gv排<p铝球gv,
,•,v»=v,
..「水<0铝球;________③
由①②③可知:P铜球<p铁球<p铝球,
,;m=pv,体积相同,
,三球的质量:m铜球<m铁球<m铝球,故C正确;
D、:铝球下沉到水底,浮力小于重力,
,铝球对杯底一定有压力作用。故D错误。
故选:BCo
(多选)35.小明很喜欢看《动物世界》这一电视节目,动物的一些奇妙现象激发着他的灵
感,他常把动物的行为和军事、交通工具进行类比。下列对应关系中,不正确的是()
A.鸟在空中展翅滑翔时不会坠落下来--飞机
第22页/共39页
B.鱼通过改变鱼鳏内的空气量在水中自由沉浮--潜水艇
C.骆驼用宽大的足在松软的沙漠上行走自如--履带式坦克
D.蝙蝠通过发出和接受超声波确定猎物的方位--雷达
答案与解析:A、当鸟在空中飞翔时,使得翅膀上下空气的流速不同,从而导致产生的流
体压强大小不同,产生了一个向上的压强差,使得鸟不会坠落,故A中飞机和鸟的滑行
原理相同;
B、鱼通过改变鱼膘的空气量,从而改变自身所受浮力来控制沉浮;而潜水艇则是通过水
舱内进水或排水改变自身重力而沉浮的,故B中原理不同;
C、骆驼和坦克都是通过增大与地面的接触面积而减小压强,从而能站在松软的地面上,
故C中原理相同;
D、人类利用蝙蝠的超声波探物原理制造出了声呐,通过回声定位,确定目标的位置,而
雷达发射和接收的是电磁波,不是超声波,故D中原理不同;
故选:BDo
(多选)36.水面上浮有一块0℃的冰,冰中包有其它的实心物体。当冰全部熔化后,关于
液面升降的正确判断是()
A.如果冰中包的是铁,冰全部熔化后,水面下降
B.如果冰中包的是0℃的水,冰熔化后,水面上升
C.如果冰中包的是密度比水小的木块,冰全部熔化后,水面不变
D.如果冰中包的是密度比水小的液状油,且油不溶于水,当冰全部熔化后,油面将和原
来的水面一样高
答案与解析:A、当冰中包的是铁块时,此时冰块受到的浮力等于总重力,即F浮=6冰
F淳G冰G铁
+G铁:熔化前的冰块排开的水的体积:V排…一;
P水gP水gP水g
G冰
熔化后的冰的体积:V1=—铁块在水中下沉,铁块排开的水的体积等于自身的体
P水g
G注
积:V2=k^—,由此可知,铁块排开的水的体积和冰熔化后的水的体积之和:V=
P铁g
G泳G铁
-----------H-----------;
P水g口铁g
第23页/共39页
由于「铁>「水,所以丫排>丫.因此水面下降。故A正确。
B、当冰中包的是0℃水时,此时冰块受到的浮力等于总重力,即F浮=6冰+6水:熔化前
F淳G冰G水G冰
的冰块排开的水的体积:丫排==r-=}+小=-+V水;
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