成都七中实验学校物理八年级第十章浮力单元练习
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成都七中实验学校物理八年级第十章浮力单元练习
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300cm 2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/cm 3
B .当加入1000cm 3水时,正方体物块所受浮力为5N
C .当加入3000cm 3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50cm 3/s 的速度向外排出,同时向上拉动弹簧测力计,使物体以1cm/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.先把一个重为0.5N 的木块放人装有水的烧杯中,木块处于漂浮状态;再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒人浓盐水并观察现象。
本实验下列判断错误的是( )
A .在水中静止时,木块受到的浮力为0.5N
B .加入盐水后,木块受到的浮力将变大
C .加入盐水后,木块排开盐水的体积将变小
D .加入盐水后,木块排开盐水的质量将不变
3.底面积为1002cm 的轻质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5003cm ,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7N 的物体B 用细绳系于A 的下方,使其恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积;若将一物体C 也系于A 的下方,使其恰好浸没在水中,如图丙所示(水未溢出), C B 3V V =,下列说法错误的是
A .
B
C :21:17ρρ=
B .物体B 的密度331.410kg /m ⨯
C.图丙中容器对桌面的压力为23N
D.放入物体B后水对容器底部的压强增加了700Pa
4.如图是a、b两种物质的质量与体积关系图,分别用a、b两种物质制成两个规则的体积
g cm的溶液相同的实心长方体甲和乙,并将甲乙两物块用细线捆在一起放入密度为0.83
中,请问捆绑后的物体在溶液中()
A.漂浮B.悬浮C.沉底D.无法判断
5.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。
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,投人某种液体中仍漂浮,如图乙所示,此时液体对它竖直向上的压强为1×103Pa,合金材料的密度2.6×103kg/m3,g取10N/kg。
下列判断正确的是()
①木块的密度是0.6×103kg/m3
②木块被截去部分的体积为2×10-4m3
③乙图中木块和合金材料受到的浮力为10N
④合金材料受到的重力为4N
A.只有①②③正确 B.只有①②④正确C.①②③④都正确D.只有①③④正确6.弹簧测力计下挂⼀长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某⼀高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像。则下列说法中不正确的是()
A.物体的体积是400cm3B.物体受到的最大浮力是4N
C.物体的密度是2.25×103kg/m3D.物体刚浸沉时下表面受到水的压力是5N 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()
A.实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
B.物体A的密度为3.2×103kg/m3
C.实验丁中,容器底部受到的压力等于0.3N
D.实验乙中,物体A受到的拉力为10N
8.一个重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.20N B.16N C.4N D.条件不足,无法判断
9.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()
A.甲漂浮,甲受浮力大B.乙漂浮,乙受浮力大
C.甲漂浮,乙受浮力大D.乙漂浮,甲受浮力大
10.如图所示,大烧杯中放入足量的水,放在水平桌面上,小烧杯(玻璃)漂浮在水面上,让小烧杯倾斜进水后沉入水底,关于这一情景,下列分析正确的是()
A .小烧杯漂浮时其侧壁不受水的压力
B .小烧杯漂浮时受到的浮力大于它的重力
C .小烧杯漂浮时大烧杯对桌面的压力比小烧杯沉入底部静止时大烧杯对桌面的压力大
D .小烧杯浸没后大烧杯底部受到水的压强变小了
二、填空题
11.有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体.将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球浸没,溢出酒精的质量是40g :将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有111的体积露出液面,且溢出液体的质量是50g ,己知330.810kg/m ρ=⨯酒精,则小球的质量是__________g ,液体的密度是
__________3kg/m 。
12.如图所示,重为8N 的金属块用轻质的细绳系在弹簧测力计的挂勾上,当金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数为7N ,则此时金属块受到的浮力大小为___N ;若将该金属块浸没到酒精中,弹簧测力计的示数为___N (ρ水=1.0×103kg/m 3,ρ酒精 =0.8×103kg/m 3)。
13.如图所示,水平桌面上有两个质地均匀正方体A 和B ,l A =2l B ,密度分别为ρA 和ρB ,静止时对桌面的压强相等。
两个相同的容器M 、N 中分别装有等体积的同种液体,密度为ρ液,将A 、B 分别放入容器M 、N 中,液体均未溢出,静止时液体对容器底部的压强分别为p 1和p 2,A 、B 受到的浮力分别为F A 和F B :
(1)若ρA =ρ液,则此时p 1_____p 2(选填“>”、“=”或“<”)。
下列做法中可使F A 与F B 的比值保持不变的有_____(填序号);
①A 、B 都切去一半
②只将A 切去一半
③ 将两容器中的液体换成等体积、密度更大的同种液体
④ 将两容器中的液体换成等体积、密度更小的同种液体
(2)若两容器中的液体都是水,且F A ∶F B =6∶1,则此时B 在水中静止时处于_____状态(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”),ρA =_____kg/m 3。
14.小明同学用底面积为20cm2、高50cm的圆柱形玻璃筒制作了一个简易的浮力秤,可以测量物体的质量,它的底部放入适量的沙子,可以使其在水中竖直漂浮,放入沙子后浮力秤的总质量为0.2kg,放入水中后漂浮,它的底部在水面以下的深度为10cm,此时,在与水面相齐的玻璃桶壁处标上质量为“0”的刻度线,如图所示。
已知:水槽的底面积为50cm2,高30cm。
(1)不放物体时,该装置所受的浮力是_________N;
(2)如图乙所示,在该装置中放入一个体积为50cm3的石块,此时该浮力秤的底部在水面下的深度h=20cm。
此时,该装置与水面所对应位置处的刻度线应标为________kg;
(3)石块的密度是_______g/cm3;
(4)若将乙图中的石块取出放入水中,液面静止时,水对容器底的压强减小了
_________Pa;
(拓展)若将该浮力秤放在酒精中使用,静止时,浮力秤上标注的“0”刻度线应该
__________(填高于、低于或等于)酒精的液面,此时水槽中酒精的液面高度为20cm,则能够测量的最大物体质量是____kg。
(酒精的密度为0.8×103kg/m3)
15.如图甲所示,用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示,则物块受到的重力为_______N,物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为________cm,未知液体的密度为_________kg/m3.(g取10N/kg)
16.如图所示,一个质量为500g,底面积为100cm2的圆杜休容器(容器壁的厚度忽略不计)放在水平桌面的中央,容器中装有800cm3水,将一个重5N的实心长方体A挂在弹簧测力计上然后竖直浸入水中,当物体A刚好浸没在水中时(水未溢出日物体A没有接触到容器底),弾簧测力计的读数为3N,则此时容器对水平桌面的压强是__________Pa;物体A的密度是__________kg/m3.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
17.质量相等的甲、乙两个实心球,它们的密度之比为3:1。
若将甲乙都放入水中,静止时它们受到的浮力之比为2:5,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。
18.利用图所示的装置测量盐水的密度,木块的质量为0.3kg,体积为5×10-4m3,在水中静止时弹簧测力计的示数为2.45N,则盐水的密度是______kg/m3;若剪断细绳,木块向上运动过程中所受的浮力先______后变小,静止时木块所受的浮力是______N(g取10N/kg,不计一切摩擦与阻力).
19.1949年,我国成立第一支海军舰队,时至今日,这支诞生在战火中的军队已成立70周年.2019年4月23日,中国人民解放军海军成立70周年海上大阅兵活动在山东青岛举行.下列三幅图是举行阅舰式时的情景:
(1)如图a所示,海上舰艇护航编队在距离较近时,一般采用后“前后”队列,而不采用“并排”队列,这样的列队形式是防止因流速越大、__________带来的危害,造成碰撞翻船事故.
(2)图b是我国自主设计研发的032型潜艇,为单轴、双壳体、水滴线型是现役中国乃至全球最大常规动力潜艇,最大潜深200m,此处海水产生的压强约为2×106 Pa,以此数据计算:海水对“蛟龙号”每100cm2外表面产生的压力为__________N;“蛟龙号”在海里上升是通过改变_________(选填“浮力/重力”)而实现的.
(3)图c是国产歼-15舰载机在“辽宁号”航空母舰上起飞时的情景,“辽宁号”航空母舰是中国海军的第一艘航空母舰,该航母满载时的排水量是67500t,表示它浮在海面上排开的海水质量是67500t,此时航母所受的浮力是_______N;当质量为33000kg的飞机飞离航母
后,此时航母排开海水的体积将变小________m3.(g取10N/kg,ρ海水=1.1 ×103 kg/m3)20.小军利用一根均匀的木棒,在其一端缠绕了一些铜丝做成了简易密度计,并分别置于装有水和盐水的甲乙两个杯子中,如图所示。
其中装水的杯子是___________,密度计上端刻度值较__________________。
三、实验题
21.为了直观验证阿基米德原理,实验装置如图所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上。
在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下端放一小杯。
在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。
(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没入水中(如图甲→乙→丙),在此过程中。
弹簧测力计示数:F甲______F乙(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
由此可知浸入液体中的物体所受浮力的大小等于______。
(2)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁)。
可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为_____N,此时浮力的测量数值比真实数值将______(选填“偏大”或“偏小”)。
22.田田在探究“浮力大小与哪些因素有关”.如图,她将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将薄壁柱形容器放到电子秤上,在容器中装适量的水,用不吸水的细线系住重为5N的合金块并挂在弹簧测力计上,再将合金块缓慢浸入容器的水中,且始终不与杯底接触,如图甲、乙、丙.
(1)随着合金块逐渐浸入水中,它所受浮力大小遂渐______(选填“变大”、“变小”或“不变”),直到合金块在水中浸没后受到的浮力为______N.根据图甲、乙、丙可得出合金块在水中受到的浮力大小与______有关;
(2)田田另取一杯盐水,用弹簧测力计吊着该合金块浸没于盐水中(未触底).观察到弹簧测力计示数为2.8N,由此初步得出:合金块受到的浮力大小与______有关.
(3)根据实验数据,计算出合金块的密度为______kg/m3.
(4)①若弹簧测力计示数的变化量为ΔF,电子秤示数的变化量为△mg,从合金块接触水面到刚刚浸没的过程中,Δmg______ΔF(选填“>”“<”或“=”);
②同组的关关想不用弹簧测力计来测未知液体的密度,她将弹簧测力计换成不可伸长的细线,并将整个装置放在升降台上,合金块下表面刚好与液面相平,如图丁.读出此时电子秤的示数为1.10kg,适当调节升降台至该合金块恰好浸没,如图戊.此时电子秤的示数变为1.26kg,则未知液体的密度为______kg/m3,若薄壁柱形容器的底面积为200cm2,长方体合金块的底面积为50cm2,则升降台上升的高度为______cm.
23.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,小明将铁块挂在弹簧测力计下端,依次完成如图所示实验:
(1)从实验可知:物体的重力为________N;铁块浸没在水中时,受到的浮力是________ N; (2)比较实验 ________可知:浸在液体中的物体受到的浮力的大小跟液体的密度有关;由此可求盐水的密度为________kg/m3;
(3)比较实验丙、丁可知:物体受到的浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度________(选填“有关”或“无关”);
(4)小明还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”,他用牙膏铝皮代替铁块,再进行实验,步骤如下:
步骤一:将牙膏铝皮做成“碗”状并放入盛水的烧杯中,“碗”漂浮在水面上;
步骤二:把牙膏铝“碗”从水中取出,并将“碗”捏成团,再次放入盛水的烧杯中,铝团下沉至
杯底。
①通过分析可知,第一次牙膏铝“碗”受到的浮力________(选填“大于“、”等于“或“小于”)
第二次铝团受到的浮力;
②由此小明认为:物体受到的浮力与其形状有关,其结论错误的原因是:他只关注了牙膏铝
皮形状的改变,而忽略了 ________对浮力大小的影响。
24.某物理课外小组为了探究圆柱体所受浮力随浸入水中深度的变化情况,进行了如图
甲、乙的实验:
(1)由图甲可知,圆柱体的重力为______N.
(2)将圆柱体缓慢浸入水中,如图乙.记录圆柱体下表面所处的深度h和弹簧测力计的示
数F,如下表:
实验次序1234567圆柱体浸入水的深度h/cm024681012弹簧测力计读数F/N4 3.4 2.8 2.2 1.6 1.6 1.6圆柱体受到的浮力F浮/N00.6 1.2 1.8 2.4 2.4
记录第5次数据时,圆柱体受到的浮力为______N.
(3)请依据表中数据,在坐标系中画出F浮随h变化的图像.
(_______)
(4)分析表格数据可知,圆柱体的高度为______cm,
(5)分析实验次序1、2、3、4的数据可知:在圆柱体浸没水中前,所受的浮力与浸入水
中的深度成______;分析实验次序5、6、7的数据可知:在圆柱体_____,所受的浮力与浸
入水中的深度______。
25.小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计
(1)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h,用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则ρ液________ρ水(选填“>”、“<”或“=”),ρ液与ρ水、h及H的关系式是ρ液
=__________.
(3)小明根据图(a)在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,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.
(4)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.请在图中画出漂浮在水面的兵乓球受到的力的示意图.
(_____)
27.如图所示,密度计静止在水中的位置,请画出密度计静止在盐水中的大致位置。
(______)
28.画出浮在水中的静止小球所受浮力示意图。
五、计算题
29.底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水,重为12N的木块A漂浮在水面
上,露出水面的体积为总体积的2
5
,如图甲所示:现将一体积为250cm3的合金块B放在
木块A上方,木块A恰好浸没在水中(水未溢出),如图乙所示。
求:( 水=1.0×103kg/m3)
(1)木块A的密度;
(2)合金块B的密度;
(3)图乙中,若将合金块B取下直接放人水中,当材料A和金块B静止后,水对容器底的压强变化了多少?
30.在一个足够深的容器内装有15cm的水,将一个长10cm、横截面积80cm2、重为6.4N 的圆柱形实心塑料块挂于弹簧测力计上,塑料块地面刚好接触水面,如图所示.(水未溢出,g取10N/kg)求:
(1)塑料块的密度.
(2)若往容器内缓慢加水,当弹簧测力计示数为2.4N时,木块受到的浮力.
(3)如果在弹性范围内弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到1N的拉力时伸长
1cm.在第(2)问中,加水的深度是多少.
31.如图所示是某车站厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为400cm2、高为0.2m,盖片B的面积为60cm2(盖片B的质量,厚度不计)。
连接AB是长为0.3m、体积和质量都不计的硬杆。
当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被撇开,水通过排水管流出冲洗厕所。
(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
请解答下列问题:
(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对水箱底部的压强是多少?
(2)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是多少?
(3)浮筒A的重量是多少?
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一、选择题
1.D
解析:D
【详解】
A .塑料块的体积
()3
3-330.1m =1?10m V l ==
塑料块的质量 5N =0.5kg 10N kg
G m g =
= 塑料块的密度 333-33
0.5kg =0.5?10kg m 0.5g cm 1?10m m V ρ=
== 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
-433335N =5?10m 500cm 1.0?10kg /m ?10N /kg
F V g ρ===浮排水 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
()233300cm ?5cm+5cm -500cm =2500cm V Sh V =-=水排
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32500cm 水时,水的深度为
'=5cm+5cm+5cm=15cm=0.15m h
水对容器底的压强
331.0?10kg /m ?10N /kg?0.15m=1500Pa p gh ρ'==水
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
312
50cm s =0.25m 200cm v = 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
21m +0.5m =1.5m v =
如果同时物体向上移动,则水面相对于物体下降速度
120.25m +1.5m =1.75m s v v v =+=
物体脱离水面所需要时间
5cm 2.86s 1.75m /s
h t v =
=≈浸 故D 正确。
故选D 。
2.B
解析:B
【详解】
A .静止时漂浮,浮力大小等于重力为0.5N ,故A 正确,A 不符合题意;
B .加入盐水后,木块仍然漂浮,所以浮力大小等于重力,保持不变,故B 错误,B 符合题意;
C .加入盐水后,浮力不变,根据公式=
F V g
ρ浮排液 可知,ρ液变大,所以排开盐水的体积变小,故C 正确,C 不符合题意;
D .加入盐水后,浮力不变,根据阿基米德原理,浮力大小等于排开液体的重力,所以排开盐水的重力不变,质量不变,故D 正确,D 不符合题意。
故选B 。
3.C
解析:C
【解析】
【详解】
B .乙图中将A 、B 看为一个整体,它们处于悬浮状态,则它们受到的总浮力为: F 浮总=G A +G B =3N+7N=10N ,
则它们排开水的总体积为:
V 排总=F g ρ浮总水=3310N 110kg/m 10N/kg
⨯⨯=0.001m 3, 物体B 的体积为:
V B = V 排总- V A =0.001m 3-500×10-6m 3=0.5×10-3m 3。
物体B 的质量为:
m B =B G g =7N 10N/kg
=0.7kg , 物体B 的密度为:
ρB =B B m V =33
0.5100.kg m 7-⨯=331.410kg /m ⨯。
故B 正确。
A .因C
B 3V V =,则丙图中物体A 、
C 排开水的总体积为:
V 排总′= V C + V A = 3V B + V A =3×0.5×10-3m 3+0.5×10-3m 3=2×10-3m 3,
则A 、C 受到的总浮力为:
F 浮总′='
gV ρ排总水=3333110kg/m 10N 210/kg m -⨯⨯⨯⨯=20N ,
则物体C 的重力为:
G C = F 浮总′- G A =20N-3N=17N ,
C 的质量为: m C =C G g =17N 10N/kg
=1.7kg , C 的密度为:
ρC =C C m V =3330.5101.7kg m -⨯⨯=331710kg /m 15
⨯。
则B C ρρ=33331.410kg /m 1710kg /m 15
⨯⨯=2117。
故A 正确。
C .甲图中,A 漂浮,则A 受到的浮力等于其重力,则其排开水的体积为:
V 排A ′=A 'F g ρ浮水=
333N 110kg/m 10N/kg ⨯⨯=3×10-4m 3, 此时容器中水面高度h =8cm=0.08m ,底面积为S =1002cm =0.01m 2,则甲图容器中水的体积为:
V 水= V 总- V 排A ′= Sh - V 排A ′=0.01m 2×0.08m-3×10-4m 3=5×10-4m 3。
则水的重力为:
G 水=m 水g =ρ水V 水g =1×103kg/m 3×5×10-4m 3×10N/kg=5N 。
所以丙图中容器对水平桌面的压力为:
F =
G 水+ G A +G C =5N+3N+17N=25N 。
故C 错误。
D .放入物体B 后,水面上升的体积等于B 排开水的体积与A 从漂浮到浸没过程中增加的排开水的体积之和,则容器中水面增加的高度为:
△h =
V S
∆ =B A +V V S ∆排排 =A A B +-V V S
V '排排)(
=33334320.510m 0.510m 310+-0.01m
m ---⨯⨯⨯() =0.07m ,
所以放入物体B 后水对容器底部的压强增加了:
△p =g h ρ∆水=33
110kg/m 10N/kg 0.07m ⨯⨯⨯=700Pa 。
故D 正确。
4.B
解析:B
【详解】 由密度公式=m V
ρ可以得到a 和b 的密度分别是2g/cm 3和0.5g/cm 3,质量相同的a 、b 混合,混合后的密度通过
a
b m m m m ρρρ+=+混合求得混合密度为0.8g/cm 3,混合物体密度和液体密度相同,可知捆绑后的物体会悬浮在液体中。
故选B 。
5.A
解析:A
【详解】
(1)由阿基米德原理可得
F 浮=ρ水V 排g =1.0×103kg/m 3×(0.1m)3×(1-2/5)×10N/kg=6N
木块的重力
G 木=F 浮=6N
木块的质量
m =G 木g =6N10N/kg=0.6kg
木块的密度
ρ=m/V =0.6kg/(0.1m)3=0.6×103kg/m 3
故①正确;
(2)木块的底面积
S =0.1m×0.1m=0.01m 2
由压力差法可得,此时物块受到液体的浮力
F 浮′=F 下表面-F 上表面=F 下表面=pS =1×103Pa×0.01m 2=10N
故③正确;
原来木块的体积
V =0.1m×0.1m×0.1m=0.001m 3
设截去木块的体积为V ′,因为在某种液体中仍漂浮,所以剩余木块的重加上合金重等于受到液体的浮力,即
G 木+G 金=ρ木(V -V ′)g +ρ金V ′g =F 浮′
即
ρ木(V -V ′)g +ρ金V ′g =10N
代入数据有
0.6×103kg/m 3×(0.001m 3-V ′)×10N/kg+2.6×103 kg/m 3×V′×10N/kg=10N
解得
V ′=2×10-4m 3
故②正确;
合金材料的质量
m 金=ρ金V ′=2.6×103 kg/m 3×2×10-4m 3=0.52kg
合金材料受到的重力
G 金=m 金g =0.52kg×10N/kg=5.2N
故④错误。
综上所述:故A 符合题意,BCD 不符合题意。
故选A 。
6.D
解析:D
【详解】
AB .由图像可知,当物重力是9N ,体完全浸没时,拉力是5N ,则物体受到的浮力
==9N-5N=4N F G F -浮拉
根据阿基米德原理=F gV ρ浮液排得
433334N =410m 400cm 1.010kg /m 10N /kg
F V g ρ-==⨯=⨯⨯浮排液 因为完全浸没所以物体的体积等于排开水体积等于3400cm ,A 和B 正确;
C .根据G mg gV ρ==物得物体的密度
3343
9N = 2.2510kg /m 10N /kg 410m G gV ρ-==⨯⨯⨯物 ,C 正确; D .物体刚浸沉时下表面受到水的压力即为浮力,所以由图可知
==4N F F 下浮
D 错误。
故选D 。
7.C
解析:C
【详解】
B .实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N 、2.8N ,
由F 浮=G ﹣F 拉可得,F 浮=ρ盐水g V 排,物体A 全部浸没,所以V 排等于V 物,则:
ρ盐水gV 排=G ﹣F 拉,
V 排=V 物=G F g
ρ-拉盐水 ,
将ρ盐水=1.2×103kg/m3、G=4N、F拉=2.8N代入上式可得:
V排=V物=1×10﹣4m3,
物体A的质量:
m=G
g
=
4N
10N/kg
=0.4kg,
物体A的密度
ρ=
m
V
物
=
43
0.4kg
110m
-
⨯
=4×103kg/m3
故B错误;
D.物体A在水中受到的浮力:
F浮水=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N,
在乙中物体A受到的拉力:
F=G﹣F浮水=4N﹣1N=3N
故D错误;
A.在实验丙中,弹簧测力计的示数:F丙拉=2.8N,在乙中物体A受到的拉力:F=3N,
弹簧测力计的示数比乙中小3N﹣2.8N=0.2N,故A错误;
C.由甲、丙中可知:
F浮盐水=G﹣F丙拉=4N﹣2.8N=1.2N,
根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力
F支=G﹣F浮﹣F丁拉=4N﹣1.2N﹣2.5N=0.3N,
容器底部也受到盐水对它的压力,故压力等于0.3N,故C正确。
8.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。
9.D
解析:D
【详解】
由图像知道,当m a =2.0g时,V a =1.0cm3,所以a的密度是
ρa =m a/V a=2.0g/1.0cm3=2g/cm3
当m b =2.0g时,V a =3.0cm3,所以b的密度是
ρb =m b/V b=2.0g/3.0cm3≈0.67g/cm3
根据题意知道,当V a =V b =V时,因为ρa>ρ水,所以a浸没在水中放手后会下沉,且受到的浮力是:F a =ρ水gV,因为ρb<ρ水,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:F b=G b =ρb gV,即F a>F b,故只有D正确,故选D。
10.D
解析:D
【详解】
A .因为液体向各个方向都有压强,所以该烧杯漂浮时浸入水中的侧壁部分也受水的压力,故A 错误;
B .小烧杯漂浮时,根据漂浮条件可知,其受到的浮力等于它的重力,故B 错误;
C .小烧杯沉入水底后重力不变,则大烧杯对桌面的压力不变,故C 错误;
D .小烧杯浸没后,所受的浮力变小,排开水的体积减小,则水面下降,根据p =ρgh 可知,容器底受到水的压强变小,故D 正确。
故选D 。
二、填空题
11.【详解】
[1]由题意可知,小球漂浮,受到的浮力大小等于重力,根据阿基米德原理可知,排开液体的重力大小等于浮力,即等于小球的重力,所以小球的质量是50g 。
[2]由题意可知,溢出的酒精体积大小等于
解析:31.110⨯
【详解】
[1]由题意可知,小球漂浮,受到的浮力大小等于重力,根据阿基米德原理可知,排开液体的重力大小等于浮力,即等于小球的重力,所以小球的质量是50g 。
[2]由题意可知,溢出的酒精体积大小等于小球的体积,那么
-53330.04kg 510m 0.810kg/m
m V V ρ====⨯⨯酒精小球酒精酒精 当小球放在乙溢水杯中时,排开液体的体积
-53111-1-510m 1111V V ⎛⎫⎛⎫==⨯⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
小球排液 根据阿基米德原理可知
F gV
G m g ρ===浮液液液排液
解得液体的密度33
1.110kg/m ρ=⨯液。
12.7.2
【详解】
[1]金属块浸没在水中时,受到的浮力
F 浮=G-F=8N-7N=1N
[2]据阿基米德原理知,金属块的体积
那么金属块浸没在酒精中受到的浮力
F 浮1=ρ酒精gV 排酒=ρ酒
解析:7.2
【详解】
[1]金属块浸没在水中时,受到的浮力
F 浮=
G -F =8N-7N=1N
[2]据阿基米德原理知,金属块的体积
43331N 10m 1.010kg/m 10N/kg
F V V g ρ-====⨯⨯浮排水水 那么金属块浸没在酒精中受到的浮力
F 浮1=ρ酒精gV 排酒=ρ酒精gV =0.8×103kg/m 3×10N/kg×10-4m 3=0.8N
则弹簧测力计的示数
F 1=
G -F 浮1=8N-0.8N=7.2N
13.> ①④ 沉底 0.75×103
【详解】
(1)[1]正方体放在水平面上,对水平面的压力等于自身的重力,它对水面的压强
为
物体A 、B 对桌面的压强相等,A 的边长为B 的2倍
解析:> ①④ 沉底 0.75×103
【详解】
(1)[1]正方体放在水平面上,对水平面的压力等于自身的重力,它对水面的压强为
F G mg Vg V p g gl S S S S S
ρρρ====== 物体A 、B 对桌面的压强相等,A 的边长为B 的2倍,则 12A B ρρ=
若ρA =ρ液,可知,将两物体分别放入容器中时,A 悬浮,B 沉底,二者排开液体的体积等于自身的体积,即A 排开的液体体积大,B 排开的液体体积小。
又因为原来两个相同的容器中的同种液体的液面相平,则甲中液面升高得比乙中大,最后甲中液面高于乙中液面,根据公式P ρgh =,可知甲液体对底面压强大于乙中液体对底面压强。
[2]A 、B 两物体浸没在同种液体中,排开的液体体积等于自身的体积,根据公式F G m g gV ρ====浮排排排 可知:①中,二者都切去一半,排开液体的体积关系未变,浮力比不变;②中,只将A 切去一半,二者排开的液体体积关系发生了变化,浮力比要发生变化;③中,A 是悬浮的,若换成密度更大的液体,A 会漂浮,B 还可能浸没,则二者排开液体的体积会发生变化,浮力比会发生变化;④中,换成密度更小的液体,二者继续浸没在液体中,排开的液体体积关系未发生变化,浮力比不会发生变化。
故①④做法可行。
(2)[3]由l A =2l B 及3V l =可知,A 的体积是B 体积的8倍,它们浸没在同种液体中时,根据F G m g gV ρ====浮排排排可知,二者受到的浮力比为8:1。
二者浸在水中时,受到的浮。