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文档简介

初物培优(重高自招竞赛)之第10章浮力较难2

原题

--阿基米德原理的应用(共19小题)

I.(2014•宁波自主招生)密度为0.6X103千克/米3的木块漂浮在水面上时,露出的体积是

Vi,漂浮在密度为0.8X1()3千克/米3的煤油中,露出的体积为V2,那么Vi和V2的关系

是()

A.Vi>V2B.Vi=V2C.Vi<V2D.3VI=4V2

3

2.(2013•攸县校级自主招生)把一金属块浸没在盛有酒精的杯中时:pm=0.8g/cm),从

杯中溢出16g酒精,若将该金属块浸没在盛满水的杯中时,从杯中溢出水的质量是()

A.一定是20gB.可能是16gC.一定是16gD.可能是24g

3.(2012•南充自主招生)如图所示,甲、乙两个实心小球,体积分别为V甲、V乙,密度分

别为p甲、p乙,质量分别为m甲、m乙,两个容器A、B中装有密度分别为pi、p2的液

体,已知它们的密度关系为piVp甲Vp乙Vp2,则()

A.若丫甲=丫乙,将甲、乙都放入容器A中,静止时二者所受浮力之比为p甲:p乙

B.若丫甲=丫乙,将甲、乙都放入容器B中,静止时二者所受浮力之比为pi:P2

C.若n^i=m乙,将甲、乙都放入容器B中,静止时二者所受浮力之比为p乙:p甲

D.若=m乙,将甲、乙分别放入容器A、B中,静止时二者所受浮力之比为pi:p

4.(2012•顺庆区校级自主招生)如图所示,在底面积是Si的圆柱形容器中,注入深为h的

水后,再把一横截面积为S2的金属圆柱体立于容器中,若圆柱体露出水面,容器中水不

溢出。则下列说法中正确的是()

A.水对容器底部的压力为F压=p水ghSi

B.水对容器底部的压强为p=p水gSih/(Si-S2)

C.金属圆柱体所受的浮力为F/=p水gS2h/(Si-S2)

D.水对容器底部的压力为F压=p>KgSih/(Si-S2)

5.(2009•镜湖区校级自主招生)一个合金块在密度为pi的液体中称时,弹簧秤的示数为Fi,

在密度为P2的液体中称时,弹簧秤的示数为F2,则此合金块的密度为()(称量过

程中金属块全部浸没在液体中)

(P1&-P2F1)

,(F1-F2)

(。抵-P2F1)

,(尸2-%)

(。1&-02尸2)

,(―

(。1尸]一。2尸2)

,(七一尸1)

6.(2007•武侯区校级自主招生)一块石头和玩具气球连在一起,投入水中后下沉,当气球

完全浸没后,在继续下沉过程中石块和气球所受的总浮力将()

A.越来越大B.越来越小

C.保持不变D.以上结果都有可能

7.(2015•宁波自主招生)如图甲所示,盛水容器底部连接一竖直弹簧,弹簧上端连接立方

体木块A,木块刚好完全浸没化水中。现打开容器侧面底部的阀门B,使水缓慢流出,直

至木块A完全离开水面。记录得到弹簧弹力大小F与木块顶部露H水面的高度h的关系

如图乙所示。已知水的密度p^uLOXl^kg/n?。下列正确的是()

A.hi:h2=l:3B.hi:h2=2:5

C.木块的密度等于1p水D.木块的密度等于|p水

8.(2010•镜湖区校级自主招生)把一个小球轻轻放入盛满水的杯子中,溢出了100g水,则

小球的质量可能是()

A.105gB.100gC.95gD.110g

9.(2009•宜宾自主招生)爱动脑筋的小明同学喜欢用家中的器具探究物理问题。有一天,

他将一只盛满水的小桶放在水平地面上的一只空盆中,手拿一个密封的空易拉罐,慢慢

浸入盛满水的小桶中,如图所示。在易拉罐浸没水中以前,下列分析正确的有()

A.易拉罐受到水的浮力逐渐增大

B.水平地面受到盆的压力保持不变

C.桶内的水对桶底的压强逐渐增大

D.手对易拉罐向下的压力逐渐增大

10.(2014•宁波自主招生)用一只气球拴着一个重物,使重物沉入水底,如图所示。已知物

体重为5.4N,如果气球的质量不计,当温度为10C时,气球的体积为300cm3,重物对容

器底部的压力为0.4N,温度上升至时,重物对容器底部的压力刚好为0,则此时气球

的体积为cm\(g取ION/kg)

11.(2014•宁波自主招生)质量相等的两个实心小球甲和乙,已知它们的密度之比是2:3o

现将甲、乙两球放入盛有足够多水的烧杯中,当甲、乙两球静止时,水对两球的浮力之比

为6:5,由此可推算出甲球的密度为kg/m\

12.(2013•黄陂区校级自主招生)如图所示,有两个小球M和N,密度分别为PM和PN.图

甲中,细线的一端固定在杯底,另一端拴住小球M使其浸没在水中静止;图乙中,细线

的一端固定在杯底,另一端拴住小球N使其浸没在油中静止。小球M所受重力为GM,

体积为VM;小球N所受重力为GN,体积为VN.小球M和N所受细线的拉力大小相

等,所受浮力分别为FM和FN.已知水的密度为p水,油的密度为p油,且p家>p油>PN

13.(2013•黄冈自主招生)如图所示,面积较大的水池内水深为H,水面上浮着一边长为a、

质量为m的正方体物块,物块的一半体积浸在水中。现用力将木块缓慢地压入水中直到

池底,则从木块刚好浸没水中开始到最终压在池底的过程中,池中水的能量增加

T_________

------------------------H

二二二二二二二二j

14.(2012•江油市校级自主招生)龙芳同学将一重4.0N的金属筒容器,开口向上放入水中,

有5的体积露出水面;如在筒内装入lOOcn?的某种液体后,金属筒的品的体积没人到水

中;则金属筒的容积是n?(筒壁厚度不计),装入金属筒内液体的密度

是O

15.(2012•东城区校级自主招生)不溶于水的实心球重12N,体积为1.5dn?,若把它轻轻地

放入足够大且装满了水的桶里,静止时,球受到的浮力的大小为N:从桶中溢出

的水的质量的大小为kg.(取g=10N/kg)

16.(2010•涪城区校级自主招生)把一个质量为1kg、体积为2dm3的物体抛入足够宽和深

的水中,则物体稳定后受到的浮力为。(取g=9.8N/kg)

17.(2009♦广德县校级自主招生)将一个密度为OgxiNkg/n?的实心小球,先后放入水和

酒精当中,则小球排开水的体积与排开酒精的体积之比为;小球在水和酒精中

33

所受浮力之比是(pinffi=0.8X10kg/m)

18.(2009•长汀县校级自主招生)质量相等的两个实心小球甲和乙,已知它们的密度之比是

p甲:p乙=2:3.现将甲、乙两球放入盛有足够多水的烧杯中,当甲、乙两球静止时,水

对两球的浮力F甲:F乙=6:5,两球的密度分别是和。

19.(2014•宁波自主招生)如图所示,B.C是体积均为lOcn?的实心铜块.当B浸没在酒

精中时,木块A恰能在水平桌面上向左匀速运动。若用铜块D替换C,使A在桌面上向

33

右匀速运动,则D的质量应为克。(p«=8.9g/cm,pinw=0.8g/cm,铜块B始

终浸没在酒精中且不与酒精反应,酒精与B之间的摩擦以及滑轮处的摩擦均忽略不计。)

二,浮力大小的计算(共3小题)

20.(2013•黄州区校级自主招生)水平桌面上的烧杯内装有一定量的水,轻轻放入一小球后,

从烧杯中溢出了50g的水,则下列说法正确的是()

A.小球所受的浮力可能小于0.5N

B.小球的质量可能小于50g

C.小球的体积可能小于50cm3

D.小球的密度可能小于l.Og/cm3

21.(2007•海淀区校级自主招生)如图示,装有石块的小船浮在水面上时所受浮力为Fi,当

把石块投入水中后,石块所受浮力为F2,池底对石块的支持力为N,下列判断中不正确

的是()

二)因brz

A.空船所受浮力为Fi-F2-N

B.池底所受水的压力减小

C.石块所受重力等于Fi-F2

D.船排开水的体积减小了竺”

P胆

22.(2013•江油市校级自主招生)如图甲所示,在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯

上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止。

如图乙所示,圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象,则

圆柱体的体积是m3:圆柱体的密度是kg/m3.(BXg=1ON/kg)

三.探究影响浮力大小因素的实验(共3小题)

23.(2013•赫山区校级自主招生)小刚同学用一个弹簧测力计,一个金属块、两个相同的烧

杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图表

示探究过程及有关数据。

(1)物体完全浸没在酒精中麻受的浮力是No

(2)根据图中的实验数据,该金属块的密度是kg/m3o

(g取1ON/kg)

24.(2012•金东区校级自主招生)翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关,如图

所示。请仔细观察图示并回答下列问题:

(1)从A、B两图可知,鸡蛋在水中受到的浮力大小是No

(2)根据B、C两实验,他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关,你认为对

吗?,理由是o

(3)在图实验中,你还可以观察到什么现象?(写出一个)o

25.(2009•梦城区校级自主招生)将你一只手的食指浸人水中,请设计一个实验测出食指受

到的浮力。

(1)写出你所需要的实验器材:

(2)简述实验主要步骤,要求写出所要测量或记录的物理量(用字母表示)。

实验步骤:用测出空烧杯的:向

中灌满水,然后将食指插入,

用盛接排出的水;测出水和烧杯的总质量一

(3)F泞的表达式是(用字母表示)。

四.物体的浮沉条件及其应用(共25小题)

26.(2016♦宁波自主招生)如图所示,密度均匀的长方体木块漂浮在水面上。若将木块虚线

以下的部分截去,则()

A.木块和水面均下降,且下降的高度相同

B.木块和水面均下降,且木块下降的高度更大

C,木块和水面均下降,且水面下降的高度更大

D,木块下降,水面上升,且变化的高度不相同

27.(2015•宁波自主招生)如图所示,一冰块下面悬吊一物块A,正好悬浮在水中,物块A

的密度为p,且1.4X103kg/m3〈pV2.0X103kgzm3,冰块熔化后,水面下降了1cm。设量

筒的内横截面积为50cm2,冰的密度为0.9Xl()3kg/m3,水的密度为1.0Xl()3kg/m3,则可

判断物块的质量可能为()

A.0.04kgB.0.08kgC.0.16kgD.0.24kg

28.(2015•宁波自主招生)如图a所示,在盛有水的圆筒形容器内,铁块甲放在木块乙上,

木块乙浮在水面上,木块受到的浮力为F,水对容器底部的压强为p,水面距容器底部的

高度为h。现将甲取下并用轻绳系在乙的下方,如图b所示,则对此时有关的说法中正确

的有()

①F减小②p减小③h不变④木块露出水面的体积增大

A.B.®@®C.①®©D.只有③④

29.(2012•蚌山区校级自主招生)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()

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

30.(2012•青羊区校级自主招生)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h](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);将细绳剪断后(图c),木块浮出水面的高度h3为()

P铁P铁

A.hi+=-(h2-hi)B.h2+—(h2-h|)

P水P水

C.hi+3(h-hi)P铁

2D.h2d-----(hi-hi)

P水P木

31.(2010♦合肥校级自主招生)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力大小将()

■■■.■■■―

■.■

-----.Tr-------

A.下沉,变小B.下沉,不变C.下沉,变大D.悬浮,不变

32.(2010•自流井区校级自主招生)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.gp水B.1p水C.gp水D.gp水

33.(2009•蚌山区校级自主招生)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0C,在此过程中,浸在水中的物体的运动情况是()

A.一直向上运动

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

34.(2(X)9•顺庆区校级自主招生)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VpQ,如图所示。若将木块轻轻放入水中,则()

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

35.(2006•蚌山区校级自主招生)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,=0.8X103kg/m3,则小球的密度为()

A.1.125X103kg/m3B.0.8X103kg/m3

C.1.7X103kg/m3D.0.9X103kg/m3

36.(2011•黄冈校级自主招生)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

37.(2009•涪城区自主招生)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()

一①.........

…二⑥二二二

•二二二⑥一

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$=F铁,F铜

C.三个小球的质量关系:m铝>m铁>

D.铝球对杯底可能没有压力作用

38.(2007•武侯区校级自主招生)水面上浮有一块的冰,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,且油不溶干水,当冰全部熔化后,油面将和

原来的水面一样高

39.(2015•宁波自主招生)把质量为50g的小木块放入底面积为lOOcn?的盛有水的小圆筒

内,小木块的一半浮于水面上。再把小圆筒放入盛有水的大圆筒中,能浮于水面上,此时

大圆筒内水深hi为20cm,底面积为400cm2,小圆筒底离大圆筒底距离h2为10cm,如

图所示。(g=10N/kg)

(1)小圆筒整个装置质量为kgo

(2)若把小木块从小圆筒中取出后放入大圆筒内,稳定后大圆筒1的水对底部的压强为

40.(2015•宁波自主招生)某同学想知道某种液体的密度.但由于条件所限.他不能直接测

出这种液体的质量或重力,于是他就利用学过的浮力知识设计了一种求密度的方法:先

1C

将重1N的小金属筒,口朝上放入水中,筒有鼻的体积浸没在水中;然后他取100cm3的这

种液体装入小筒,将筒又放入水中,筒的工体积露出水面。通过计算他知道了这种液体

的密度,请问这种液体的密度是。

41.(2015•宁波自主招生)一个密闭铝盒,恰能悬浮在的水中,在水温从下降到

的过程中,关于铝盒的运动,某同学根据在相同的条件下,固体膨胀得比液体少,得出

“铝盒先上浮至水面,后又悬浮于水中”的结论。而另一同学在课外书上得知:物质热胀

冷缩的程度可用体膨胀系数来表示,物质体膨胀系数的绝对值越大,它的体积随温度变

化越明显,如表是水的体膨胀系数:

温度/℃1234567

体胀系数(X10-4.9-3.1-1.501.73.24.6

'5/r)

而铝在1C到7c这一温度范围内,体膨胀系数恒为7.1Xl(r5c.在水温从7c下降到

1℃的过程中,铝盒的运动将是,理由是O

42.(2014•芜湖校级自主招生)某地质勘探队将设备装在木筏上渡河,若不载货物,人和木

筏共重为G,木筏露出水面的体积是木筏总体积的1/3,则此木筏的载货重至多

为o

43.(2012•南充自主招生)边长为1dm的正立方体木块,漂浮在酒精液面上,有一半的体

积露出液面,如图甲所示,将木块从底部去掉一部分,粘上体积相同的玻璃后,投入某种

液体中,它仍漂浮,如图乙所示,此时液体对它竖直向上的压强为980Pa,酒精和玻璃的

密度分别为p治祐=0.8Xl()3kg的3,p跛坳=24xi()3kg/m3,胶的质量和体积忽略不计,则

玻璃的质量是kg.(g=10N/kg)

------二1——1///〃〃1.

--—----

一亩------------------吃一

44.(2012•岐山县自主招生)如图所示,两个体积、质量均不同的物块A、B分别浮在U形

水槽的左、右臂的水面上,mA>mB.将水槽支于O点,水槽恰好平衡。若将物块A、B

交换位置,则水槽(选填:左端向下倾斜:仍保持平衡:右端向下倾斜):若

将物块B从水槽右臂取出,叠放到物块A上。则水槽(选填:左端向下倾斜;

仍保持平衡;右端向下倾斜)。

三/三1_吼上

MM■■■ABMW

.WMM**———■

卜二二w」

45.(2010•成都校级自主招生)如图是吴林利用U形压强计改装成的测液体密度的密度计。

A为固定支架,其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为2cm.U形管盛水,其右

管标有刻度值,为了便于读数,在U形管右管有一个指示液面位置(刻度值)的质量为

1g的实心红色浮标,刚好有一半体积浸没在水中。未测量时,U形管水面刚好与a相平,

读数时,读取浮标所对的浮刻度值即可。该浮标的密度是kg/m3,当橡皮膜放入

某液体中,浮标指示在b处,ab之间的距离为2cm,则b处的刻度值是。

46.(2009•武侯区校级自主招生)一空心金属球恰好可悬浮于10摄氏度的水中,当水温从

10摄氏度下降到1摄氏度的过程中,该金属球会o

47.(2014•宁波自主招生)如图所示,正方体木块漂浮在氯化钠溶液里,有总体积的三露出

液面,不可伸长的悬绳处于松弛状态。已知绳子能承受的最大拉力为5牛,木块边长为

0.1米,容器底面积为0.03米2,容器底有一阀门K.(g取10牛/千克,溶液的密度为1.2

X1()3千克/米3,计算结果保留2位小数)

求:(1)木块的密度是多少?

(2)打开阀门使液体缓慢流出,当细绳断裂前一瞬间关闭阀门,此时木块排开液体的体

积为多少?

(3)在细绳断后,木块再次漂浮时,容器底受到液体的压强与断绝前的瞬间相比,容器

底受到液体的压强改变了多少?

48.(2011•庐阳区校级自主招生)在一圆柱形容器中盛有水,水面漂浮着一个小容器,当将

一个实心球放入小容器中后,大容器中的水面上升的高度是7cm,如如图所示,若把这

个实心球从小容器中取出放入大容器中的水里后,水面又降低了2cm,求这个实心球的

密度是多少?

49.(2009•梦城区校级自主招生)一只圆柱形的蜡烛竖直漂浮在水面上,水面以上的高度为

hi,水面以下的深度为h2,求这支蜡烛的密度。

50.(2008•罗田县校级自主招生)试证明:漂浮在水面上的冰块完全熔化后,水面的高度不

变。

参考答案与试题解析

阿基米德原理的应用(共19小题)

I.(2014•宁波自主招生)密度为0.6X103千克/米3的木块漂浮在水面上时,露出的体积是

Vi,漂浮在密度为0.8X103千克/米3的煤油中,露出的体积为V2,那么Vi和V2的关系

是()

A.Vi>V2B.Vi=V2C.Vi<V2D.3VI=4V2

【考点】阿基米德原理的应用;物体的浮沉条件及其应用.

【专题】计算题.

【分析】木块分别漂浮于水面和煤油面上时,木块均处于漂浮状态,根据阿基米德原理

和物体的漂浮条件可知F浮=「液丫井g=G木=p木丫8,设木块的体积为v,可求排开液体

的体积与木块体积的关系,进而求出露出的体积与木块的体积关系;据此分析得出在水

和煤油中露出体积的大小关系。

【解答】解:设木块的体积为V,

;木块漂浮于水面,

**•F浮=G木,

「F浮=p水v推ig,G木=p木vg,

•'•P水v打ig=G木=。木vg,

/.v:v=p水:p水=0.6XItPkg/m':1X103kg/m3=3:5,

••vi:v—2:5,

即Vl=|v;---------------------①

同理:

・・,木块漂浮于燥油面,

F浮'=G木,

,•*Fn'=P煤油v排2g,G木=「木丫8,

;・P煤油V村2g=G木=p木vg,

・'・v弁2:v=p木:p煤油=0.6Xl()3kg/m3:0.8X103kg/m3=3:4,

/.V2:v=1:4,

即V2=1v;--------------------------------------------------②

由①②可得:

21

vi:V2=cv:-v=8:5«

34

故选:Ao

【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,能分析得出

木块露出液面的体积和木块体积的关系是本题的关键。

2.(2013•攸县校级自主招生)把一金属块浸没在盛有酒精的杯中时[p*=0.8g/cm3),从

杯中溢出16g酒精,若将该金属块浸没在盛满水的杯中时,从杯中溢出水的质量是()

A.一定是20gB.可能是16gC.一定是16gD.可能是24g

【考点】密度公式的应用;重力的计算;阿基米德原理的应用.

【专题】推理法;浮力.

【分析】因为题干中:金属块浸没在盛有酒精的杯中,所以杯中的酒精可能是满的、也可

能是不满的。

先假设酒精满时,金属块在酒精中受到的浮力等于它排开的酒精的重力,根据浮力公式

可求金属块的体积,浸入水中后,金属块的体积不变,根据公式可求在水中受到的浮力,

也就是排开水的重力,进一步求出水的质量;再假设酒精不满时,则金属块的体积大于

溢出的酒精的体积,则金属块浸没在盛满水的杯中时,从杯中溢出水的质量变大。

【解答】解:(1)若原来盛满酒精,金属块在酒精中受到的浮力:

•・•金属块浸没在盛有酒精的杯中,

.・.金属块的体积v=v排消精=等密

P酒精

•・•若将该金属块浸没在盛满水的杯中时。V排水=v,

•・・溢出水的质量m注水=m指水=p水V=p-X,酒将=lg/cm3><门J[~~=20g。

P酒精u.ug/cm

(2)若原来盛满酒精的杯中没有盛满酒精,金属块的体积大于溢出酒精的体积;

•・•将该金属块浸没在盛满水的杯子中,金属块排开水的体积等于金属块的体积,

・•.金属块排开水的质量一定不是20g,应比20g还要大,可能为24g。

故选:D。

【点评】本题考查浮力、体积、排开水的重力、排开水的质量的计算,关键是杯中盛有的

酒精是否盛满不能判断,一定不要按照盛满酒精解答了;难点是知道前后金属块的体积

不变,排开液体的体积就等于自身的体积,排开液体的重力就等于所受的浮力。

3.(2012•南充自主招生)如图所示,甲,乙两个实心小球,体积分别为V甲,V,,,密度分

别为p甲、p乙,质量分别为m甲、m6,两个容器A、B中装有密度分别为pi、p2的液

体,已知它们的密度关系为pi〈p甲Vp乙Vp2,则()

A.若丫甲=丫乙,将甲、乙都放入容器A中,静止时二者所受浮力之比为p甲:p乙

B.若丫甲=丫乙,将甲、乙都放入容器B中,静止时二者所受浮力之比为团:P2

C.若n^i=m乙,将甲、乙都放入容器B中,静止时二者所受浮力之比为p乙:p甲

D.若m甲=m乙,将甲、乙分别放入容器A、B中,静止时二者所受浮力之比为pi:

【考点】密度公式的应用:阿基米德原理的应用;物体的浮沉条件及其应用.

【专题】推理法.

【分析】A、将两球都放入A容器中,由于piVp甲Vp乙,两球都将下沉,因为V“i=V

乙,所以排开液体的体积相同,由阿基米德原理得出浮力关系;

B、将两球都放入B容器中,由于p甲Vp乙Vp2,两球都将漂浮,根据物体的漂浮条件和

密度公式得出浮力关系;

C、将两球都放入B容器中,由于p甲Vp乙〈P2,两球都将漂浮,浮力等于各自的重力,

若111甲=01乙,根据物体的漂浮条件得出浮力关系;

D、当两球质量相等时,将甲、乙两球分别放入A、B容器中,由于•piVp甲Vp乙Vp),

甲在A中下沉,利用阿基米德原理求浮力;乙在B中漂浮,利用漂浮条件求浮力,再确

定二者关系。

【解答】解:

A、当丫甲=丫乙时,将两球都放入A容器中,由于piVp甲Vp乙,两球都将下沉,口=

G揖,Fip:F乙=plV甲g:piV乙g=l:1,故A错;

B、当丫甲=丫乙时,将两球都放入B容器中,由于p甲Vp乙Vp2,两球都将漂浮,浮力

等于各自的重力,F甲:F乙=G甲:6乙=口1甲g:m乙g=p甲V甲g:p乙V乙g=p甲:p乙,

故B错;

C、将两球都放入B容器中,由于p甲Vp乙Vp2,两球都将漂浮,浮力等于各自的重力,

若mrp=m乙,F甲:尸乙=6甲:G乙=m“ig:m乙g=l:1,故C错;

D,当两球质量相等时,将甲,乙两球分别放入A、B容器中,由于piVp甲Vp乙Vp2,

甲在A中下沉,乙在B中漂浮,

Vm甲=m乙,

•»P甲Vi|i=p乙V乙,

F甲:F乙=p|V甲g:p乙V乙g=p1g:p乙V乙g=pl:p甲,故D正确。

故选:D。

【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、密度公式、物体的沉浮条件的掌握和运用,关

键知道当物体密度大于液体密度时,物体下沉,物体密度小于液体密度时,物体漂浮,物

体密度等于液体密度时,物体悬浮。

4.(2012•顺庆区校级自主招生)如图所示,在底面积是Si的圆柱形容器中,注入深为h的

水后,再把一横截面积为S2的金属圆柱体立于容器中,若圆柱体露出水面,容器中水不

溢出。则下列说法中正确的是()

A.水对容器底部的压力为F压=0水81151

B.水对容器底部的压强力p=p*gS由/(Si-S?)

C.金属圆柱体所受的浮力为F,B=P水gSzh/(SI-S2)

D.水对容器底部的压力为F压=p;^gS]h/(Si・S2)

【考点】压强的大小及其计算;阿基米德原理的应用.

【分析】利用容器的底面积和水深h可求出水的体积,再除以减小后的底面积可求出放

入金属圆柱体后的水深,这样复可以求压强,并利用浮力的公式表示出浮力了,最后再

与各选项进行比较即可。

【解答】解:容器中水的体积=11乂5”

放入圆柱体后水深为白3,

Sif

・・・V产S2X悬,

.\Fif=pgV}|f=pghS2Si/(Si-S2),

・••水对容器底部的压强为p=p水gSih/(Si-S2),

又•・•放入圆柱体后,它受到的水的浮力,同时也会对底面产生相应的压强,

・••水对容器底部的压力为F压=p水ghS]+F浮,

・•・选项A、C、D均错误,只有选项B符合题意。

故选:Bo

【点评】解决此题的关键是要对液面的深度,排水的体积,容器底面积的变化等进行正

确的分析,并能利用相应的公式进行计算。

5.(2(X)9•镜湖区校级自主招生)一个合金块在密度为pi的液体中称时.弹簧秤的示数为Fi,

在密度为P2的液体中称时,弹簧秤的示数为F2,则此合金块的密度为()(称量过

程中金属块全部浸没在液体中)

,(尸1-尸2)

口(。1尸2一。2&)

D.

(七-F1)

C(。11一。2尸2)

(&-尸2)

D(。出一。2/2)

,(治一尸1)

【考点】密度公式的应用;重力的计算;阿基米德原理的应用;浮力大小的计算.

【专题】方程法;密度及其应用.

【分析】设合金块的密度为p、体积为V,利用称重法Fs?=G-F示,即p液V)"g=pVg

-F示列方程求解。

【解答】解:设合金块的密度为p、体积为V,合金块重G=pVg,

在密度为pi的液体中受到的浮力:

F浮i=G-Fi,

即:p|Vg=pVg-F|,-----------------------------------------①

在密度为P2的液体中受到的浮力:

F泞2=G-F2,

即:p2Vg=pVg-F2,------------------------------------------------②

②-①得:

p2Vg-p|Vg=F|-F2,

可得:

V=々f

"Pl)。

代入①得:

pRg-FiFi%~1。2一。1)

P-VgP1F户2叫F2T

二l

(。2-Pi)g9

_F2Pl-FlPi-FlPz+'lPl_。产2-。2/1

F2fF2f

故选:Bo

【点评】本题考查了学生对密度公式、重力公式、称重法测浮力的掌握和运用,熟练解方

程是本题关键、易错点。

6.(2007•武侯区校级自主招生)一块石头和玩具气球连在一起,投入水中后下沉,当气球

完全浸没后,在继续下沉过程中石块和气球所受的总浮力将()

A.越来越大B.越来越小

C.保持不变D.以上结果都有可能

【考点】阿基米德原理的应用;物体的浮沉条件及其应用.

【分析】在水中下沉的过程中,所处的深度增加,根据液体压强公式得出石块和气球受

到的压强增大,气球的体积将逐渐减小(排开水的体积逐渐变小),再根据阿基米德原理

分析它们受到浮力的大小变化。

【解答】解:•・•石块和玩具气球在水中下沉,

・••所处深度增大,

Vp=pgh,p水不变,

石块和玩具气球受到水的压强增大,这样气球的体积逐渐减小,

它们浸没在水中,

・•・排开水的体积逐渐减小,

,;F浮=p水丫排g,p水不变,

・•・它们受到浮力的大小逐渐减小。

故选:Bo

【点评】本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理的掌握和运用,能分析得出气

球在水中下沉的体积变化情况是本题的关键。

7.(2015•宁波自主招生)如图甲所示,盛水容器底部连接一竖直弹簧,弹簧上端连接立方

体木块A,木块刚好完全浸没在水中。现打开容器侧面底部的阀门B,使水缓慢流出,直

至木块A完全离开水面。记录得到弹簧弹力大小F与木块顶部露H水面的高度h的关系

如图乙所示。已知水的密度p水uLOXlOakg/nR下列正确的是()

【考点】阿基米德原理的应用.

【专题】应用题;图析法;重力、弹力、摩擦力;浮力;浮沉的应用;分析、综合能力.

【分析】(1)根据C点时木块的状态对木块进行受力分析,进而判断CD段弹簧是被压

缩还是被拉伸;根据C点木块的受力情况求出弹簧弹力与弹簧的压缩量之间的关系式;

D点时,木块处于漂浮状态,E点时木块A完全离开水面,根据E点木块的受力情况求

出弹簧弹力与弹簧的压缩量之间的关系式;然后联立即可求出比值;

(2)根据C点和E点木块的受力情况时得出受力平衡得出力的表达式,然后根据阿基

米德原理和G=mg=pVg即可求出木块的密度。

【解答】解:(1)根据图象可知,C点木块A刚好完全浸没在水中,

因为P木>p木,所以此时木块所受的浮力大于木块的重力,即F浮>G木,

则弹簧对木块有竖直向下的拉力,弹簧被拉伸,由此可知CD段弹簧处于伸长状态;

设弹簧每伸长1cm受到的拉力为F;则此时弹簧的拉力:Fo=Fhi--------------------

-------①

在D点时,弹簧弹力F=ON,弹簧处于原长,此时木块漂浮在水面上,

在E点木块A完全离开水面时,弹簧被压缩,此时弹簧的压缩量为△h=h2-%,

则弹簧的压力:2Fo=F4h=F(h2・hi),------------------------------------------------②

由①②可得:2Fhi=F(h2-h|),

所以,hi:h2=l:3,故A正确,B错误;

(2)在C点木块完全浸没时,木块排开水的体积V,*=V(),

此时弹簧的弹力Fo=F浮・G木,----------------------------------③

在E点木块A完全离开水面时,弹簧被压缩,此时弹簧弹力等于木块的重力,

即弹簧弹力:2F0=G*------------------------------------------------------④

由③④可得:2(F浮-GQ=G木,

即:2(p水gVo-p木gVo)=p4<gVo,

所以,木块的密度p木=羡p水,故C错误,D正确。

故选:ADo

【点评】此题考查了学生对浮力的计算、物体浮沉条件的理解与掌握,明确弹簧因受力

不同形变不同和木块浸没时弹簧对木块有向下的拉力、木块离开水后弹簧对木块有向上

的支持力是正确解答的关键,有一定难度。

8.(2010•镜湖区校级自主招生)把一个小球轻轻放入盛满水的杯子中,溢出了100g水,则

小球的质量可能是()

A.105gB.100gC.95gD.110g

【考点】阿基米德原理的应用;物体的浮沉条件及其应用.

【分析】在盛满水的杯子里轻经放入小球,溢出100g水,即排开了100g水,利用阿基

米德原理可求小球受到的浮力;但小球在烧杯内有三种可能:一是下沉,二是悬浮,三是

漂浮,就这三种情况分析得结论。

【解答】解:把一个小球轻轻放入盛满水的容器中:

(1)若小球下沉,

•;F浮VG球,即:G球=mi#g>m招g,

推=100g;

(2)若小球悬浮,

•1F浮.=G球,即:6球=口1球8=111加8,

.*.mj*=m绰=100g;

(3)若小球漂浮,

•;F泞.=G球,即:G球=m球g=m排g,

,m£^=mjE=100g:

所以:小球的质量大于或等于100g。

故选:ABDo

【点评】知道小球在烧杯内有三种可能:一是下沉,二是悬浮,三是漂浮;灵活运用物体

的浮沉条件和阿基米德原理是关键。

9.(2009•宜宾自主招生)爱动脑筋的小明同学喜欢用家中的器具探究物理问题。有一天,

他将一只盛满水的小桶放在水平地面上的一只空盆中,手拿一个密封的空易拉罐,慢慢

浸入盛满水的小桶中,如图所示。在易拉罐浸没水中以前,下列分析正确的有()

A.易拉罐受到水的浮力逐渐增大

B.水平地面受到盆的压力保持不变

C.桶内的水对桶底的压强逐渐增大

D.手对易拉罐向下的压力逐渐增大

【考点】液体的压强的计算;阿基米德原理的应用.

【分析】浮力的大小取决于易拉罐排开水的体积的变化,压力的大小取决于易拉罐是否

对液体施加了压力,压强的大小取决于液面的高度,手对易拉罐的压力取决于浮力的大

小。因此,找出问题的关键依次进行分析,可做出正确的判断。

【解答】解:A、在易拉罐浸入水的过程中,它排开的水的体积增大,因此其浮力增大,

所以正确;

B、易拉罐对水施加了压力,排开了一定体积的水,因此,地面所受的总压力是变大的,

所以错误;

C、因为桶内的水一开始就是满的,易拉罐的浸入并未改变水的深度,因此桶底所受水的

压强不变,所以错误;

D、随着易拉罐的浸入,浮力增大,手对易拉罐的向下的压力也会逐渐增大,所以正确。

故选:ADO

【点评】此题分析时要抓住每种说法的关键点,分别根据浮力、压力、压强等的影响因素

进行有针对性的分析。

10.(2014•宁波自主招生)用一只气球拴着一个重物,使重物沉入水底,如图所示。己知物

体重为5.4N,如果气球的质量不计,当温度为10C时,气球的体积为300cm3,重物对容

器底部的压力为0.4N,温度上升至时,重物对容器底部的压力刚好为0,则此时气球

的体积为340cm?。(g取i()N/kg)

【考点】阿基米德原理的应用.

【专题】计算题;应用题;浮力;浮沉的应用:应用能力.

【分析】设重物的体积为V,当温度为10c时,气球的体积V,=300cm3=3X10-4m3,

根据重物静止受平衡力,即浮力F浮=G-F,根据阿基米德原理求出重物和气球排开水

的体积,进而求出重物的体积Vi;

再根据当温度上升到t摄氏度时:重物对容器底部的压力刚好为零,则F浮,=G,根据

阿基米德原理求出重物和气球排开水的体积,然后即可此时气球的体积。

【解答】解:设重物的体积为V,当温度为10C时,气球的体积V=300cm3=3X10'4m3,

重物和气球受到的浮力:F^=G-F=5.4N-0.4N=5N,

根据F>,?=p水gV排可得:

p

重物和气球排开水的体积VX涌=皿1五黑X—=5X1。

434343

重物的体积枳:V=V,||-V'=5X10'm-3X10'm=2XIO'm;

当温度上升到t摄氏度时:重物对容器底部的压力刚好为零,则F浮'=G=5.4N,

根据F»?=p水gV排可得:

p1

浮5.4/V

重物和气球排开水的体积Vil'=5.4X104m3,

P疤~1.0xl03/c,(7/m3xl0AZ/^

此时气球的体积:V"=V排'-V=5.4X10-4m3・2X10-4m3=34X10-4m3=340cm3。

故答案为:340o

【点评】此题主要考查学生对对阿基米德原理的理解和掌握,注意题目中隐含的条件,

“温度上升至时,重物对容器底部的压力刚好为0”也就是此时亘物正好悬浮在水中,

这是此题的关键所在,也是此题的突破点。总之,此题有一定的拔高难度,属于难题。

11.(2014•宁波自主招生)质量相等的两个实心小球甲和乙,已知它们的密度之比是2:3。

现将甲、乙两球放入盛有足够多水的烧杯中,当甲、乙两球静止时,水对两球的浮力之比

为6:5,由此可推算出甲

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