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文档简介
10.3物体沉浮条件【考点梳理】考点一、物体的浮沉条件1.物体上浮、下沉是运动过程,此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部,上浮的结果是浮出液面,最后漂浮在液面。如表:浮力与物重的关系液体密度与物体密度物体运动状态F>G液>物物体上浮F<G液<物物体下沉F=G液=物物体悬浮在液体中任何深度处2.漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力,在平衡力的作用下静止不动。但漂浮是物体在液面的平衡状态,物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中。如表:物体所处状态浮力与物重的关系液体密度与物体密度的关系漂浮F浮=G物液>物悬浮F浮=G物液=物下沉F浮<G物液<物3.物体下表面与容器底紧密接触,沉底:F浮=0N考点二、物体的浮沉条件的应用1.轮船:(1)原理:把密度大于水的钢铁制成空心的轮船,使它排开水的体积增大,从而来增大它所受的浮力,故轮船能漂浮在水面上。(2)排水量:轮船满载时排开的水的质量。2.潜水艇:原理:潜水艇体积一定,靠水舱充水、排水来改变重力,使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。3.气球和气艇:原理:气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气)。对物体的浮沉条件的解读上浮下沉悬浮漂浮沉底F浮>GF浮<GF浮=GF浮=GF浮+N=G处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用。可以停留在液体的任何深度处。是“上浮”过程的最终状态。是“下沉”过程的最终状态。处于静态,受平衡力作用。技巧归纳、浮力计算四大方法总结:1.示数差法:F浮=G-F(用弹簧测力计测浮力)2.压力差法:F浮=F向上-F向下(用浮力产生的原因求浮力)3.漂浮、悬浮时,F浮=G(二力平衡求浮力)4.F浮=G排或F浮=ρ液V排g(阿基米德原理求浮力,知道物体排开液体的质量或体积时常用)【题型归纳】题型一:浮沉条件的应用1.(2021·陕西师大附中八年级期末)“海燕—X”号水下滑翔机实现了10619m的最大下潜深度,刷新了水下滑翔机下潜深度的世界纪录。如图所示为水下滑翔机的模型,机身上搭载的油囊可在油泵的控制下进行收缩或膨胀。当油囊收缩时,滑翔机下潜;当油囊膨胀时,滑翔机上浮。下列说法中正确的是()A.滑翔机通过改变自身重力实现浮沉B.油囊膨胀时,滑翔机受到的浮力增大C.油囊收缩时,滑翔机所受的浮力大于滑翔机的重力D.上浮时滑翔机排开水的重力小于下潜时排开水的重力2.(2021·宁夏固原·八年级期末)一艘轮船从海里驶入河里,下列说法正确的是()A.轮船所受浮力变小B.轮船所受浮力变大C.轮船排开液体的体积变大D.轮船排开液体的体积变小3.(2021·河北承德·八年级期末)关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是()A.向放有鸡蛋的清水中加盐,鸡蛋上浮,是由于鸡蛋的重力变小B.气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度C.轮船漂浮在水面,它受到水的浮力可能大于它受到的重力D.密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关题型二:浮沉条件来判断密度大小4.(2021·贵州毕节·八年级期末)把甲、乙两个质量相等的实心球轻轻放入水中后,静止时如图所示,则下列说法正确的是()A.甲球的密度大 B.甲球受到水的浮力大C.两球排开水的体积相等 D.甲球底部受到水的压强大5.(2021·浙江·闻涛中学八年级期中)如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,若放入后两液体的深度刚好相同,下列说法正确的是()A.密度计受到的浮力关系为F浮甲<F浮乙B.甲、乙两种液体的密度关系为ρ甲>ρ乙C.两液体对容器底部的压强关系为p甲=p乙D.两液体对容器底部的压力关系为F甲<F乙6.(2021·浙江·杭州市采荷中学八年级阶段练习)如图所示,a、b、c是三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;放入水中后,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。则下列判断中正确的是()A.b球体积大于a球B.b球所受重力大于c球C.三个小球的密度关系是ρa>ρb>ρcD.三个小球所受浮力关系是Fa=Fb=Fc题型三:物体在不同液体的浮沉来比较密度和浮力7.(2021·广西百色·八年级期末)如图所示,甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,将两个完全相同的正方体物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,物块上表面与液面平行,则()A.甲容器中物块所受浮力较大B.乙容器中物块所受浮力较大C.甲容器中物块所排开液体的质量较大D.乙容器中液体的密度较大8.(2021·湖北孝感·八年级期末)如图所示,在水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,现将三个完全相同的圆柱体分别放入液体中,静止时三个容器的液面恰好相平。下列说法正确的是()A.甲容器中的液体密度最大B.三个容器底受到液体的压力相等C.三个容器对水平桌面的压强相等D.圆柱体下表面受到液体的压力在丙图中最小9.(2021·湖南怀化·八年级期末)如图,两个底面积相同形状不同的容器A、B,盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将甲、乙两个完全相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,容器重和厚度忽略不计,下列说法正确的是()A.A容器底受到的液体压强较大B.B容器底受到的液体压强较大C.两容器底受到的液体压强相等D.甲、乙物块受到的浮力不一样大题型四:漂浮(悬浮)状态下密度的计算10.(2021·贵州黔东南·八年级期末)如图所示,将一个正方体木块放入水中,静止时刚好有一半的体积露出水面,则该木块的密度是______kg/m3(已知:ρ水=1.0×103kg/m3)。11.(2020·江苏·扬州市梅岭中学八年级期末)质量相等的甲、乙两个实心球,它们的密度之比为。若将甲乙都放入水中,静止时它们受到的浮力之比为,则甲、乙两球的体积之比是______;乙球静止时处于______(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”);甲球的密度是______kg/m³。12.(2021·甘肃白银·八年级期末)物体A的体积是2×10-3m3,将它放入水中,露出水面的体积是整个体积的四分之一,物体下表面距液面0.15m,如图所示。(g取10N/kg)求:(1)物体下表面受到的液体压强有多大?(2)物体A所受的浮力是多少?(3)物体A的密度是多大?题型五:浮沉条件下浮力分四大计算方法13.(2021·贵州毕节·八年级期末)如图所示,将一个体积为1.0×10-3m3,重6N的木块用细线系在底面积为50cm2的圆柱形容器的底部,当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:(1)木块浸没在水中受到的浮力;(2)细线对木块的拉力;(3)剪断细线,木块处于静止时,木块露出水面的体积多大?(4)木块在水面处于静止后,容器底所受到水的压强减少了多少?14.(2021·浙江·杭州市建兰中学八年级阶段练习)如图甲所示,木块A的重力为10N,将合金块B放在木块A上方,木块A恰好有五分之四的体积浸入水中;若将合金块B取下放到水中,如图乙所示,B沉底,木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一,此时B受到容器底部的支持力为2N,求:(1)合金块B的密度;(2)从图甲到图乙水对容器底部压力的变化了多少?15.(2021·河北张家口·八年级期末)如图甲所示,边长为0.1m的正方体木块漂浮在水面上,木块的下表面距离水面0.06m,求:(g取10N/kg)(1)木块受到的浮力是多大?(2)木块的密度是多少?(3)若在木块上放一金属块,木块恰好没入水中,如图乙所示,则金属块的重力是多少?【课堂达标】一、单选题16.(2022·北京顺义·八年级期末)某同学在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细铜丝制成一个简易密度计(未标刻度),先后将该密度计分别放入甲、乙两种液体中时均竖直漂浮,露出液面的长度用L1和L2表示(如图所示),在两种液体中受到的浮力分别为F1和F2,两种液体的密度分别为ρ1和ρ2,则下列判断正确的是()A.F1<F2 B.F1=F2 C.ρ1>ρ2 D.ρ1=ρ217.(2022·全国·八年级单元测试)如图,碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,下列说法正确的是()A.碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力小B.碗沉入水底时受到的浮力等于它的重力C.碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了D.碗沉入水底时容器底部受到水的压强变大了18.(2022·全国·八年级单元测试)在水平桌面上两个相同的烧杯分别装有质量相同的甲和乙两种液体,把质量也相同的实心小球A和B放入杯中,静止时如图所示,下列说法正确的是()A.甲液体的密度大于乙液体的密度B.小球A的密度大于小球B的密度C.甲、乙烧杯底受到的液体压强相等D.球A受到的浮力比球B大19.(2022·北京房山·八年级期末)如图所示、装有水的容器静止放在水平桌面上。正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,水对物体M竖直向下的压力,竖直向上的压力为。则下列说法中正确的是()A.大于B.与的合力方向竖直向下C.与合力大小等于物体M受到的重力大小D.物体M受到水的作用力的合力大小等于零20.(2021·重庆潼南·八年级期末)如图所示,甲中只有水,乙中有一木块漂浮于水面上,丙中悬浮着一个小球,三容器内水面高度最后完全相同,则下列说法正确的是()A.如果向丙中加入酒精,小球受到的浮力不变B.如果向乙中加入盐水,木块受到的浮力不变C.水对三个容器底部的压力关系:F甲<F乙<F丙D.三个容器对桌面的压强关系:p甲<p乙<p丙21.(2021·广东东莞·八年级期末)张老师给同学们做了一个简单的实验:他取一只空牙膏袋,第一次把它挤瘪,第二次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,如图所示。下列说法中正确的是()A.甲图中浸没,乙图中只有部分浸入,因此两次排开水的体积V甲>V乙B.甲图中浮力小于重力,乙图中浮力等于重力,因此两次所受的浮力F甲<F乙C.甲、乙两图没入体积相等,因此两次杯底受到水的压强p甲=p乙D.甲图中浸没,因此牙膏袋的密度ρ甲=ρ乙22.(2021·重庆实验外国语学校八年级期末)如图,将三个完全相同的鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙杯中悬浮,在丙杯中漂浮,且各杯中液体深度相同。则下列判断正确的是(
)A.三种液体的密度关系为:ρ甲=ρ乙>ρ丙B.鸡蛋受到三种液体的浮力关系为:F甲>F乙=F丙C.鸡蛋排开三种液体的质量关系为:m甲<m乙=m丙D.三种液体对容器底部的压强关系为:p甲=p乙>p丙23.(2021·河南南阳·八年级期末)如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的玻璃缸装满了水,其中甲只有水,乙水中漂浮着一只小鸭子,丙水中漂浮着一只大鸭子。若把三个缸放到台秤上称量,可知它们的质量()A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大24.(2021·天津市建华中学八年级期中)如图所示,当溢水杯盛满密度为的液体时,把实心物块放入杯中,物块漂浮,静止后溢出的液体为m1;当溢水杯盛满密度为的液体时,把同一物块放入杯中,物块沉底,静止后溢出的液体质量为m2。则物块的密度为(
)A. B. C. D.25.(2022·北京顺义·八年级期末)如图所示,水平地面上有一圆柱形容器,容器中装有一定量的水,水对容器底部的压强p=5000Pa。一个体积V=1×l0-3m3的正方体物块A通过一根细线与容器底部相连,细线对物块的拉力F=4N,g取10N/kg,水的密度ρ=1.0×l03kg/m3,求:(1)画出A的受力示意图;(2)容器中水的深度;(3)物块A受到的浮力;(4)剪断细线时,判断物块A的运动情况,并写出判断过程。【高分突破】一、单选题26.(2021·广西钦州·八年级期末)将同一小球先后放入装有密度不同的液体的甲、乙两容器中,静止时两容器中液面高度相同,如图所示,则()A.甲容器中的液体密度较大 B.甲容器中小球所受浮力大C.乙容器底部所受到液体的压强大 D.乙容器中小球排开液体的质量大27.(2021·浙江·杭州市十三中教育集团(总校)八年级期中)如图所示,已知鸡蛋的质量为55克,体积为50立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙)。下列说法正确的是()A.图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛B.图乙中盐水的密度是C.图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力D.图中三种状态下浮力的大小关系是F甲<F乙<F丙28.(2021·浙江·闻涛中学八年级期中)将铁块B压在木块A上,A有部分露出水面(如图甲),将B取出吊在A下(不计细线的质量和体积),A仍有部分露出水面(如图乙)。则两种情况下,容器内水面高度()A.甲图中水面高 B.乙图中水面高C.两图中水面一样高 D.无法确定29.(2021·浙江·杭州市文海实验学校八年级期中)渔民利用鸬鹚捕鱼是我国传承千年的古老技艺,如图所示,关于鸬鹚捕鱼的场景,下列说法正确的是()A.渔船所受浮力始终大于它的总重力B.鸬鹚全部下水后,渔船所受的浮力不变C.鸬鹚全部上船后,渔船排开水的重力变大D.鸬鹚全部下水后,渔船底部受到水的压强变大30.(2021·辽宁朝阳·八年级期末)如图所示,三个实心小球a、b、c,其中a和b质量相等,b和c体积相等,将三个小球放入水中静止时。a物体漂浮,b物体悬浮,c物体沉底,则下列判断正确的是()A.b物体排开水的体积比a物体大 B.三个物体中,a物体下表面受到的水的压力最大C.a、b、c三个物体所受的浮力相等 D.三个物体中,c物体的密度最小二、填空题31.(2022·全国·八年级单元测试)一个小球所受的重力为10N,将它浸没在水中时,所排开的水的重力为20N。那么小球浸没时受到的浮力大小为_________N,放开手后,物体将_________(填“上浮”“下沉”“悬浮”),最终小球的浮力为_________N。32.(2021·广西贺州·八年级期末)在水平桌面上,有两个相同的容器,内盛甲、乙两种液体。将同一鸡蛋分别放入其中,当鸡蛋静止时,两容器中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示。则鸡蛋在甲、乙两杯液体中受到的浮力F甲______F乙,液体对容器底部的压强p甲______p乙(两空均选填“>”、“=”或“<”)。33.(2021·广西河池·八年级期末)在木棒的一端缠绕一些铜丝可做成简易密度计,将其分别放入装有密度为ρ1和ρ2两种液体的两个烧杯中,静止时两液面相平,密度计位置如图所示,可以判断:ρ1______ρ2;若密度计在两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1______m2。34.(2022·重庆·八年级期末)底面积为100cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上,现将体积为500cm3,重为3N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为8cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使其恰好浸在水中,如图乙所示水未溢出,不计绳重及其体积,图甲中木块A静止时浸入水中的体积_________m3;物体B的密度________kg/m3。(g=10N/kg)35.(2021·广西贵港·八年级期末)“我劳动,我快乐!”如图所示,小贵同学在家洗碗,将沉在洗碗池的碗洗干净后放在水面漂浮,洗碗池里的水量不发生变化。若碗沉底时,碗受到的浮力为F1,水对池底的压强为p1,碗漂浮时,碗受到的浮力为F2,水对池底的压强为p2,则F1_____F2;p1_____p2。(均选填“>”“<”或“=”)36.(2021·广西贵港·八年级期末)底面积为400cm2的薄壁柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把体积为2.2×10-3m3、重为6N的木块A放入水中后,再在木块A的上方放一个体积为10-3m3球体B,平衡时球体B恰好没入水中,如图甲所示,则球体B对木块A的压力为_____N。若将B放入水中,如图乙所示,则水对容器底部压强变化了_____Pa。(g取10N/kg,)37.(2021·浙江·闻涛中学八年级期中)1987年8月,考古人员在南海海域意外地发现了一艘已经沉睡了800年,却至今仍未腐烂的古沉船。2007年12月21日,“南海一号”古沉船被整体打捞。图甲为整体打捞的情形。沉船打捞常用“浮筒打捞法”。首先把浮筒灌满水,沉入水底,拴在沉船两侧,然后再将筒内的水用高压气体压出,沉船便可以浮起来。“南海一号”被顶出水面后,将放置的广东海上丝绸之路博物馆特别设置的“水晶宫”内。将筒内的水用高压气体压出的过程中,浸没在水中的浮筒的浮力_____(填“变大”“变小”或“不变”),浮筒的重力_____(填“变大”“变小”或“不变”).用“浮筒打捞法”打捞沉船的原理,相当于图乙中_____(选填“向外拉”或“向内推”)注射器。三、计算题38.(2022·重庆八中八年级开学考试)水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,如图所示,它的重为3N、底面积为300cm2、溢水口距杯底20cm,内装水的深为18cm,将一体积为1000cm3、密度为0.9g/cm3的正方体木块缓慢放入水中,有的体积浸入水中,不计溢水杯厚度,求:(1)木块的质量为多少g;(2)木块放入前,水对溢水杯底的压力为多少N;(3)木块放入水中静止后,溢水杯对桌面的压强为多少Pa。39.(2021·重庆潼南·八年级期末)如图所示,边长均为10cm的正方体物块A、B、C放入水中,A悬浮于水中。B、C漂浮且浸入水中深度分别为6cm、8cm,其中C由A、B两种材料合成(不计材料间隙)。已知ρ水=1.0×103kg/m3,求:(1)物块B质量;(2)物块B的密度;(3)C中所含B材料的质量。40.(2021·西藏林芝·八年级期末)为了宣示我国政府对钓鱼岛及其附属岛屿的主权和管辖权,我国派出排水量为2000t的某海监船对钓鱼岛海域进行巡航,排水量是指轮船满载时排开水的质量。(g=10N/kg,ρ海水=1.03×l03kg/m3)(1)此海监船满载时,受到海水的浮力是多少?(2)船身外表面有一螺丝钉位于海面下3m处,受力面积为100cm2,求海水对螺丝钉的压强和压力;(3)如果此海监船从河里驶入海里,船体将上浮还是下沉一些?为什么?41.(2021·天津市建华中学八年级期中)如图所示,用细线将正方体A和物体B相连放入水中,两物体静止后恰好悬浮,此时A上表面到水面的高度差为0.12m。已知A的体积为1.010-3m3,所受重力为8N;B的体积为0.510-3m3,水的密度,求:(1)A上表面所受水的压强;(2)B所受重力大小;(3)细线对B的拉力大小。42.(2021·广东·留仙学校八年级期中)如图甲所示,工地上起重机将一正方体建材从水面匀速吊入水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,建材所受浮力F1、起重机钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:(1)建材浸没时所受浮力大小;(2)建材的密度;(3)建材起吊前对水平地面的压强。43.(2021·辽宁朝阳·八年级期末)如图所示容器中装有40cm深的水,小球重5N,用弹簧测力计挂着小球,并使小球的五分之二体积浸在容器的水中,此时弹簧测力计的示数为2N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取l0N/kg),求:(1)没放小球时,容器底受到水的压强。(2)求小球的体积。(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在容器的水中后放手,求小球静止时受到的浮力。【答案详解】1.B【详解】A.机身上搭载的油囊在油泵的控制下进行收缩或膨胀,则油囊排开的水的体积不同,受到的浮力不同,所以能实现浮沉,故A错误;B.油囊膨胀时,排开的水的体积变大,水的密度不变,根据阿基米德原理可知,滑翔机受到的浮力增大,故B正确;C.油囊收缩时,排开的水的体积变小,水的密度不变,根据阿基米德原理可知,滑翔机受到的浮力减小,浮力小于重力,故C错误;D.滑翔机本身的重力不变,上浮时,油囊膨胀,滑翔机受到的浮力增大,排开水的重力大于滑翔机的重力,故D错误。故选B。2.C【解析】【分析】【详解】轮船在水中漂浮,可知浮力等于重力,所以浮力不变;驶入河里后液体密度变小,根据浮力的计算公式,可知排开的水的体积变大。故选C。3.B【解析】【分析】【详解】A.向放有鸡蛋的清水中加盐,液体密度变大,未露出液面前,排开液体体积不变,根据可知浮力变大。所以鸡蛋上浮,是由于鸡蛋的浮力变大,而鸡蛋自身重力不变,故A错误;B.气象探测气球在空气中能够上浮,根据浮沉条件可知,气球的整体密度小于空气的密度,所以气球内充气体的密度一定小于空气的密度,故B正确;C.轮船漂浮在水面时,处于平衡状态,它受到水的浮力等于它受到的重力,故C错误;D.密度计放在不同液体中都是漂浮的,漂浮时其受到的浮力等于自身重力,同一支密度计重力不变,所以密度计放在不同液体受到的浮力的大小不变,即密度计受到的浮力与液体密度无关,故D错误。故选B。4.C【解析】【详解】A.甲漂浮,所以甲的密度小于水的密度,乙悬浮,所以乙的密度等于水的密度,可知甲的密度小于乙的密度,故A错误;B.甲漂浮,浮力等于重力,乙悬浮,浮力等于重力,又甲乙的质量相等,所以重力相等,可知甲乙所受的浮力相等,故B错误;C.由B知,甲乙受到的浮力相等,由可知,甲乙排开水的体积相等,故C正确;D.由图知,乙的底部深度更大,由可知,乙的底部所受水的压强大,故D错误。故选C。5.D【解析】【详解】A.由图可知,密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态,F浮甲=G,F浮乙=G,因为同一支密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,故F浮甲=F浮乙,故A错误;B.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,在F浮一定时,物体浸入液体中的体积越大,则液体的密度越小,由题图知V排甲>V排乙,所以ρ甲<ρ乙,故B错误;C.因为p=ρgh,两液体深度相同,所以两液体对容器底部的压强:p甲<p乙,故C错误;D.底面积相同,根据F=pS可知,两液体对容器底部的压力关系为F甲<F乙,故D正确。故选D。6.D【解析】【详解】A.由图可知,a漂浮,b悬浮,则,因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,所以,因为a与b质量相等,则物体的重力相等,所以浮力,因为,所以,则,即b球体积小于a球,故A错误;B.因为b悬浮,c沉入底部,所以,因为b与c体积相同,所以根据可知:,所以;则即b球所受重力小于c球,故B错误;C.因为当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,所以根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知故C错误;D.由上述分析可知,故三球浮力大小关系为故D正确。故选D。7.D【解析】【详解】AB.物体在甲液体中悬浮,则F浮甲=G,在乙液体中漂浮,F乙浮=G,因为物体的重力不变,所以F浮甲=F乙浮,故AB错误;C.物体在甲液体中悬浮,F浮甲=G排甲,在乙液体中漂浮,F乙浮=G排乙,则F浮甲=F乙浮,所以G排甲=G排甲,所以m排甲=m排甲,故C错误;D.物体在甲液体中悬浮,则ρ甲=ρ物,在乙液体中漂浮,则ρ乙>ρ物,可知乙液体的密度较大,故D正确。故选D。8.A【解析】【分析】【详解】A.由于圆柱体在甲容器中漂浮,故ρ甲>ρ物;圆柱体在乙容器中漂浮,故ρ乙>ρ物;且由图知VB排>VA排,由F浮=ρ液V排g可知:ρ乙<ρ甲;在丙容器中悬浮,故ρ丙=ρ物;故三种液体密度关系ρ甲>ρ乙>ρ丙即在三个容器中,液体密度最大的是甲,故A正确;B.静止时三个容器的液面恰好相平,即深度h相等,由于ρ甲>ρ乙>ρ丙根据p=ρgh可知p甲>p乙>p丙根据p=,在底面积相同时F甲>F乙>F丙故B错误;C.由图知,液面相平,甲浸入液体的体积最小,甲液体的体积最大,三种液体密度关系ρ甲>ρ乙>ρ丙根据G=mg和ρ=知,三种液体的重力关系为G甲>G乙>G丙容器相同,则容器重力相等,三个圆柱体相同,则圆柱体的重力相等,容器对水平桌面的压力等于容器、容器内的液体和物体的重力之和,故容器对水平桌面的压力有F甲>F乙>F丙根据p=知,三个容器中,甲容器对水平桌面的压强最大,故C错误;D.由图知,圆柱体在甲、乙两容器中漂浮,在丙容器中悬浮,所以圆柱体所受的浮力与自身的重力相等;三个圆柱体完全相同,则重力相等,所以在三个容器中,圆柱体受到的浮力相等,因为甲乙是漂浮,圆柱体下表面受到液体的压力就等于浮力,而在丙中悬浮,浮力等于上下表面的压力差,所以圆柱体下表面受到液体的压力在丙中最大,故D错误。故选A。9.B【解析】【分析】【详解】ABC.由图可知,甲物块悬浮在A液体中,由物体浮沉条件可知,,乙物块漂浮在B液体中,由物体浮沉条件可知,,甲乙两个物块完全相同,所以,所以,两容器中液面恰好相平,由可知,B容器底受到的液体压强较大,故A错误,B正确,C错误;D.由图可知,甲物块悬浮在A液体中,由物体浮沉条件可知,,乙物块漂浮在B液体中,由物体浮沉条件可知,,甲乙两个物块完全相同,所以,综上可知,,故D错误。故选B。10.0.5×103【解析】【详解】因为木块漂浮,所以,又因为,,,可得到该木块的密度是0.5×103kg/m3。11.
漂浮
【解析】【详解】[1]因两球的质量相等,由得,甲、乙两球的体积比为[2][3]假设两球都漂浮,因两球的质量相等,两球所受的浮力相等,都等于其重力,浮力比为1:1,与题设条件矛盾,故假设不成立;假设两球都浸没,则浮力之比为与题设条件矛盾,故假设不成立;因它们的密度之比为3:1,所以甲球浸没,乙球漂浮故整理得则12.(1)1.5×103Pa;(2)15N;(3)0.75×103kg/m3【解析】【分析】【详解】解:(1)物体下表面距液面0.15m,则物体下表面受到的液体压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa(2)露出水面的体积是整个体积的四分之一,则V排=VA=×2×10-3m3=1.5×10-3m3根据阿基米德原理,物体A所受的浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3×10N/kg=15N(3)由于物体漂浮,故G=F浮,由于G=ρ物Vg,F浮=ρ水Vg则物体A的密度ρ物=ρ水=×1.0×103kg/m3=0.75×103kg/m3答:(1)物体下表面受到的液体压强1.5×103Pa;(2)物体A所受的浮力是15N;(3)物体A的密度是0.75×103kg/m3。13.(1)10N;(2)4N;(3)4×10-4m3;(4)800Pa【解析】【详解】解:(1)木球浸没在水中受到的浮力为(2)木块被浸没时处于静止,则木块受平衡力作用,则细线对木球的拉力为(3)剪断细线,木块静止时漂浮在水面上,则物体排开液化的体积为露出水面的体积为(4)液面下降的高度为剪断细线后水对容器底的压强变化量为答:(1)木块浸没在水中受到的浮力为10N;(2)细线对木块的拉力为4N;(3)剪断细线,木块处于静止时,木块露出水面的体积为4×10-4m3;(4)木块在水面处于静止后,容器底所受到水的压强减少了800Pa。14.(1)1.5×103kg/m3;(2)2N【解析】【详解】解:(1)在图甲中,以AB为整体做为研究对象,受到竖直向上的浮力作用FA1,及竖直向下的重力的作用GAB,因处于静止状态,故
①根据阿基米德原理
②在图乙中,A物体受到的浮力等于重力,即
③根据阿基米德原理④以B为研究对象,受到竖直向上的浮力作用FB和器底对其的支持力作用F支持及竖直下的重力作用GB,且为静止状态,故⑤根据阿基米德原理⑥由③④可得则由②可得由①可得由⑤可得由⑥可得由可得则B的密度(2)根据甲图可知,容器底部受到的压力等于水和A、B的总重力;根据乙图可知,容器底部受到的压力小于水和A、B的总重力,由于B受到容器底部的支持力为2N,因此水对容器底的压力减小2N。答:(1)合金块B的密度为1.5×103kg/m3;(2)从图甲到图乙水对容器底部压力的变化了2N。15.(1)6N;(2)0.6×103kg/m3;(3)4N【解析】【分析】(1)知道边长和浸入的深度可以求木块的排开水的体积,又知道水的密度,根据阿基米德原理即可求木块受到的浮力;(2)根据物体浮沉条件的得出木块的重力,利用G=mg可求其质量;利用体积公式求出木块的体积,再利用密度公式计算木块的密度;(3)根据F浮=ρ液gV排求出木块全部浸没在水中受到的浮力,然后根据漂浮时浮力等于总重力可求出金属块的重力。【详解】解:(1)木块排开水(浸入水中)的体积V排=Sh=0.1m×0.1m×0.06m=0.0006m3木块受到水的浮力F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.0006m3×10N/kg=6N(2)木块的体积V木=L3=(0.1m)3=0.001m3木块漂浮在水面上,根据物体浮沉条件可得木块的重力G木=F浮=6N木块的质量则木块的密度(3)木块全部浸没在水中受到的浮力F浮′=ρ水gV排′=ρ水gV木=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N因为木块与金属块处于漂浮状态,则F浮′=G木+G铁所以金属块的重力G铁=F浮′-G木=10N-6N=4N答:(1)木块受到的浮力是6N;(2)木块的密度是0.6×103kg/m3;(3)若在木块上放一金属块,木块恰好没入水中,则金属块的重力是4N。16.B【解析】【详解】密度计依据漂浮时浮力等于重力的原理工作,如图密度计两次漂浮在液面上,浮力都等于自重,所以两次受到的浮力相等,即F1=F2。由图可知,甲液体中的密度计排开液体的体积大于甲液体中的密度计排开液体的体积,即。根据可知,两个密度计受的浮力相同,,则,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。17.A【解析】【详解】ABC.碗沉入水底时,碗受到的浮力小于碗的重力;碗漂浮时,碗受到的浮力等于碗的重力,由于重力不变,所以碗漂浮时受到的的浮力大于碗沉入水底时受到的浮力,故A正确,BC错误;D.碗漂浮时受到的的浮力大于碗沉入水底时受到的浮力,根据阿基米德原理可知,碗漂浮时排开水的体积大于碗沉入水底时排开水的体积,则碗漂浮时容器中水的深度较大,根据p=ρgh可知,碗沉入水底时容器底部受到水的压强变小了,故D错误。故选A。18.C【解析】【详解】A.由图可知,液体的质量相同,由于不知道小球A和B的体积的大小,所以无法判定液体体积的大小关系,无法判定液体的密度关系,故A错误;B.小球的质量相同,小球的体积大小关系未知,无法判定A和B的密度的大小关系,故B错误;C.小球的质量相同,液体的质量相同,则两烧杯中液体和小球的总重力相同,液体对杯底的压力等于液体和小球的重力,则压力相同,由于底面积相同,根据可知,甲、乙烧杯底受到的液体压强相等,故C正确;D.A球在液体中悬浮,浮力等于重力,B球在液体中漂浮,浮力等于重力,两个小球的质量相同,重力相同,所以受到的浮力相同,故D错误。故选C。19.C【解析】【详解】A.由题意可知,物体M上表面的深度小于下表面的深度,由可知,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,由可知,水对物体M竖直向下的压力为F1小于竖直向上的压力为F2,故A错误;B.,竖直向上,F1竖直向下,F1与F2的合力方向竖直向上,故B错误;C.物体受到了重力、上表面的压力和下表面的压力,在这三个力的作用下处于平衡状态,F1与F2的合力大小等于物体受到的重力的大小,合力F与重力G的方向相反,故C正确;D.物体M侧面受到水的作用力的合力大小等于零,上下表面受到水的合力就是物体受到的浮力,大小不为零,故D错误。故选C。20.B【解析】【详解】A.小球悬浮在丙容器中,则ρ物块=ρ水如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,由F浮=ρgV排可知,物块受到的浮力变小,故A错误;B.乙中木块漂浮水面上,向乙容器中加入盐水,液体密度增大,小球仍然漂浮在液面上,那么小球受到的浮力等于木块的重力,小球的重力没变,小球受到的浮力不变,故B正确;C.水的密度与深度都相同,由液体压强公式p=ρgh可知水对三个容器底部的压强p甲=p乙=p丙对容器底的压力F=pS,由于压强与容器底面积都相同,则水对容器底的压力F甲=F乙=F丙故C错误;D.在甲容器中,甲容器对于桌面的压力F甲=G水+G容-------①在乙容器中,由于木块漂浮,所以F浮木=G木=G排则乙容器对桌面的压力F乙=G水′+G木+G容=G水′+G排+G容三个相同的容器内水面高度相同,所以G水′+G排=G水F乙=G水′+G排+G容=G水+G容------②在丙容器中,由于小球悬浮,所以F浮球=G球=G排′则丙容器对桌面的压力F丙=G水″+G球+G容=G水″+G排′+G容因为G水″+G排′=G水所以F丙=G水″+G排′+G容=G水+G容-------③所以F甲=F乙=F丙三个容器的底面积相等,由可知,三个容器对桌面的压强相等,故D错误。故选B。21.B【解析】【详解】B.在甲图中,牙膏袋在水中下沉,根据浮沉条件可知在乙图中,牙膏袋在水中漂浮,根据浮沉条件可知故牙膏袋两次所受到浮力的关系为故B正确;A.甲图中牙膏袋受到的浮力小于乙图中牙膏袋受到的浮力,由可得,两次排开水的体积关系为故A错误;C.甲图中牙膏袋排开水的体积小于乙图中牙膏袋排开水的体积,因为原来水一样多,所以两图中液体的深度关系为由得,两次杯底受到水的压强关系为故C错误;D.甲牙膏在水中沉底,故甲牙膏的密度大于水的密度;乙牙膏在水中漂浮,故水的密度大于乙牙膏的密度;所以甲牙膏的密度大于乙牙膏的密度,故D错误。故选B。22.C【解析】【详解】A.鸡蛋在甲中下沉,甲的密度小于鸡蛋密度;在乙中悬浮,乙的密度等于鸡蛋密度;在丙中漂浮,丙的密度大于鸡蛋密度。所以丙的密度最大,甲的密度最小,故A错误;BC.鸡蛋在甲中下沉,浮力小于鸡蛋的重力,据阿基米德原理有F浮=G排,所以G鸡蛋>G排即排开液体的质量小于鸡蛋的质量;鸡蛋在乙中悬浮,丙中漂浮,则乙丙受到的浮力等于鸡蛋的重力;即乙丙排开液体的质量等于鸡蛋的质量,所以鸡蛋受到三种液体的浮力关系为:F甲<F乙=F丙,m甲<m乙=m丙。故B错误,C正确;D.三种液体的深度相同,丙的密度最大,甲的密度最小,据p=ρ液gh得,三种液体对容器底的压强关系是:p甲<p乙<p丙。故D错误。故选C。23.D【解析】【详解】由于鸭子漂浮,所以根据阿基米德原理和物体浮沉条件可知,对于乙和丙都有即放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力,所以三个玻璃缸,缸和水以及鸭子的总重相同。由得,三个玻璃缸的总质量相同,把它们分别放在台秤上,则台秤的示数相同,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。24.D【解析】【详解】设物块的密度为,体积为V,根据和可得物块的重力,当溢水杯盛满密度为的液体时,把实心物块放入杯中,物块漂浮,由阿基米德原理可得,物块受到的浮力化简得
①当溢水杯盛满密度为的液体时,把同一物块放入杯中,物块沉底,由阿基米德原理可得,物块受到的浮力化简得
②将②代入①可得综上分析可知,D符合题意,ABC不符合题意。故选D。25.(1);(2)0.5m;(3)10N;(4)见解析【解析】【详解】解:(1)正方体物块受竖直向下的重力和沿绳的竖直向下的拉力,竖直向上的浮力,如图所示:(2)容器中水的深度(3)物块A全部浸入水中,排开水的体积等于物块A的体积,受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N(4)物块A的重力G=F浮-F=10N-4N=6N因为F浮>G剪断细线时,物块A上浮。答:(1)如上图所示;(2)容器中水的深度是0.5m;(3)物块A受到的浮力是10N;(4)剪断细线时,物块A上浮。26.A【解析】【详解】A.由图可知,小球在甲容器的液体中漂浮,甲中液体的密度大于小球的密度;小球在乙容器的液体中悬浮,乙中液体的密度等于小球的密度,甲容器中的液体密度较大,则两容器中液体的密度:,故A符合题意;BD.由图可知,小球在甲液体中漂浮,浮力等于重力,在乙液体中悬浮,浮力等于重力,所以小球在甲、乙液体中受到的浮力相等,根据阿基米德原理两容器中小球排开液体的质量相等,故BD不符合题意;C.由图可知,甲、乙两容器内液体深度相同,,根据知,两容器底面受到液体的压强,故C不符合题意。故选A。27.B【解析】【详解】A.图甲中鸡蛋处于沉底状态,则浮力小于重力,鸡蛋的重力为即浮力小于0.55N,故A错误;B.由密度的公式可得鸡蛋的密度为图乙中,鸡蛋悬浮在液体中时,根据物体的沉浮条件,鸡蛋的密度等于液体的密度,所以盐水的密度是,故B正确;C.图丙中鸡蛋漂浮,根据物体的沉浮条件,所受浮力等于鸡蛋自身重力,故C错误;D.根据物体的沉浮条件,图甲中鸡蛋处于沉底状态,则浮力小于重力;图乙中鸡蛋悬浮在液体中时,浮力等于重力;图丙中鸡蛋漂浮,所受浮力等于鸡蛋自身重力,所以三种状态下浮力的大小关系是故D错误。故选B。28.C【解析】【详解】把物体A和B看做一个整体,两种情况都是处于漂浮状态,浮力等于A和B的总重,所以两种情况下受到的浮力相等。在同种液体中ρ液相同,根据F浮=ρ液V排g可知:排开水的体积相等,所以容器内水面保持不变,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。29.C【解析】【详解】A.渔船在水中漂浮,受到的浮力等于自身的重力,故A错误;B.鸬鹚全部下水后,船仍然漂浮,船的总重减小,由漂浮条件F浮=G物可知,船受到的浮力减小,故B错误;C.鸬鹚全部上船后,渔船的重力变大,渔船漂浮,受到的浮力等于自身的重力,所以浮力变大,根据阿基米德原理可知,渔船排开水的重力变大,故C正确;D.鸬鹚全部下水后,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,水的密度不变,浮力减小,排开水的体积减小,所以小船上浮一些,船底的深度变小,根据p=ρgh可知,船底受到的压强变小,故D错误。故选C。30.C【解析】【分析】【详解】A.a物体漂浮,b物体悬浮,a、b的浮力等于重力,由于a和b质量相等,故物体a、b的重力相等,浮力相等,根据可知,排开液体的体积相同,故A错误;C.由A知,物体a和物体b的浮力相同,由于b、c的体积相同,都浸没,故排开液体的体积相同,b、c的浮力相同,故C正确;B.由于三物体的浮力相同,而浮力等于上下表面的压力差,即,可得物体下表面所受的力为浮力相同,只有a物体的向下的力为零,故下表面受到的力最小,故B错误;D.三个物体中,a物体漂浮,a的密度小于水的密度,b悬浮,b的密度等于水的密度,c沉底,故c的密度大于水的密度,故a的密度最小,故D错误。故选C。31.
20
上浮
10【解析】【详解】[1][2][3]由题知,小球浸没在水中,小球排开的水重为20N。由阿基米德原理知F浮=G排=20N又因为G球=10N,F浮>G球则放手后小球将上浮,最终漂浮在液面上,根据浮沉条件条件可知,此时小球受到的浮力等于重力F′浮=G球=10N32.
=
<【解析】【详解】[1]鸡蛋悬浮在甲杯中,受到盐水的浮力与鸡蛋重力大小相等;鸡蛋漂浮在乙杯中,受到盐水的浮力与鸡蛋重力大小相等;因同一鸡蛋的重力不变,所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力相等,即F甲=F乙。[2]鸡蛋在甲杯盐水中悬浮,则ρ鸡蛋=ρ甲液,鸡蛋在乙杯盐水中漂浮,则ρ鸡蛋<ρ乙液,因为同一鸡蛋的密度不变,所以ρ甲液<ρ乙液,鸡蛋静止时液面相平,即深度相同,且ρ甲液<ρ乙液,由p=ρgh可知,盐水对容器底部压强p甲<p乙。33.
<
=【解析】【详解】[1]密度计放在两种液体中都漂浮,根据漂浮条件可知,密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,即由图知密度计排开液体的体积由阿基米德原理可知,密度计排开甲液体的体积大,所以甲液体的密度小,即[2]密度计在两种液体中的浮力相等,根据阿基米德原理可知所以密度计两次排开液体的重力相等,由公式可知,两次排开液体的质量34.
3×10-4
1.5×103【解析】【详解】[1]由图甲可知,A漂浮在水面上,由物体浮沉条件可知,木块A受到的浮力为F浮A=GA=3N由F浮=ρ水gV排可知,木块A静止时浸入水中的体积为[2]由图乙可知,AB一起悬浮在水中,由物体浮沉条件可知,AB受到的浮力为F浮AB=GA+GB=3N+6N=9N由F浮=ρ水gV排可得,AB静止时浸入水中的总体积为因AB完全浸入水中,故可知物体B的体积为VB=V总-VA=9×10-4m3-5×10-4m3=4×10-4m3由G=mg可得,物体B的质量为故物体B的密度为35.
<
<【解析】【详解】[1]若碗的重力为G,沉底时,碗受到的浮力为F1<G,碗漂浮时,碗受到的浮力为F2=G,故F1<F2。[2]根据阿基米德原理可知,已知F1<F2,故碗沉底排开水的体积小于碗漂浮时排开水的体积,则碗沉底水的深度小于碗漂浮时水的深度,根据p=ρ水gh可知p1<p2。36.
16
400【解析】【详解】(1)[1]球体A全部浸没在水中,所以A排开水的体积则球体A受到的浮力A浸没且静止,所以A受到的合力为零即所以(2)[2]B放入水中后沉底,A漂浮,有一部分体积露出水面,造成液面下降,结合阿基米德原理可得则此时A排开水的体积此时排开水的体积减少量为水对容器底部深度的减少量为水对容器底部压强变化量37.
不变
变小
向内推【解析】【详解】[1][2]浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大,总的浮力增大,排出浮筒中的水,浮筒的重力减小,当浮力大于重力时,沉船就会浮上来。将筒内的水用高压气体压出的过程中,根据F浮=ρ液gV排可知,浮筒的体积不变,浸没在水中的浮筒的浮力不变,浮筒的重力减小,浮力大于重力,使物体上浮。[3]用“浮筒打捞法”打捞沉船的原理,相当于图乙中向内推注射器,使试管中的气压增大,排出注射器内的水,使重力减小,物体上浮。38.(1)900g;(2)54N;(3)2100Pa【解析】【详解】解:(1)木块的质量(2)木块放入前,水对溢水杯底的压强水对溢水杯底的压力为(3)假设放入木块后,水不溢出,水面上升的高度为而溢水杯中,水面距离杯口2cm,所以木块放入水中后有水溢出,溢出的水的体积溢出的水的质量没有放木块前水的重力等于水对溢水杯底的压力,即放入木块后溢水杯内剩余水的重力为溢水杯放入木块后的总重力为溢水杯对桌面的压力溢水杯对桌面的压强答:(1)木块的质量为900g;(2)木块放入前,水对溢水杯底的压力为54N;(3)木块放入水中静止后,溢水杯对桌面的压强为2100
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