2020-2021中考物理提高题专题复习浮力类问题练习题及答案
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一、初中物理浮力类问题
1.如图,一足够高的薄壁圆柱形容器重为6N,容器的底面积是200cm2,装有20cm的水.现将高为10cm、底面积为80cm2的圆柱物体A轻轻放入水中(假设物体A在液体中始终保持竖直),待静止后A漂浮在水中,此时物体A有9cm浸在水面下;再向容器中加油(假设油漂浮在水面上且油、水不会混溶),直到A刚好浸没.已知:水的密度为1g/cm3,油的密度为0.8g/cm3.则下列说法错误的是
A.物体A漂浮在水面时,容器底对水平面的压强为2660Pa
B.从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,物体A克服自身重力做功0.1152J C.当A刚好浸没静止时,浸入水中的体积为400cm3
D.从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,液体对容器底部的压强变化量为240Pa 【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.容器内水的体积:
V水=Sh水=200cm2×20cm=4000cm3,
容器内水的质量:
m水=ρ水V水=1g/cm3×4000cm3=4000g=4kg,
容器水的重力:
G水=m水g=4kg×10N/kg=40N,
物体A排开水的体积:
V排=S A h浸=80cm2×9cm=720cm3=7.2×10-4m3,
物体A受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×7.2×10-4m3=7.2N,
因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,物体A的重力:
G A=F浮=7.2N,
容器底对水平面的压力:
F =
G 容+G 水+G A =6N+40N+7.2N=53.2N ,
容器底对水平面的压强:
p =
-42
53.2N 20010
m F S =⨯=2660Pa , 故A 正确,不符合题意;
BC .向容器中加油直到A 刚好浸没时,排开水和排开油的体积之和:
V 排总=V A =S A h A =80cm 2×10cm=800cm 3=8×10-4m 3,
设此时物体A 排开水的体积为V 排′,因物体A 受到的总浮力和自身的重力相等,所以,
ρ水gV 排′+ρ油g (V 排总-V 排′)=G A ,
1×103kg/m 3×10N/kg×V 排′+0.8×103kg/m 3×10N/kg×(8×10-4m 3-V 排′)=7.2N ,
V 排′=4×10-4m 3=400cm 3,
此时物体A 浸入水中的深度:
h 浸′=3
2
A 400cm =
80cm V S '排=5cm , 物体A 排开水体积减少的量:
ΔV 排=V 排-V 排′=720cm 3-400cm 3=320cm 3,
则物体A 排开水体积减少导致水面下降的高度:
h 下=3
2
320cm 200cm V S ∆=
排=1.6cm , 两种情况下液面的变化如图所示
所以,物体A 上升的高度:
h 上=h 浸-h 浸′-h 下=9cm-5cm-1.6cm=2.4cm=0.024m ,
从加油开始到物体A 刚好浸没静止的过程中,物体A 克服自身重力做功:
W =G A h 上=7.2N×0.024m=0.1728J ,
故B 错误,符合题意,C 正确,不符合题意;
D .从加油开始到物体A 刚好浸没静止的过程中,加油的体积:
V 油=(S -S A )(h A -h 浸′)=(200cm 2-80cm 2)×(10cm-5cm )=600cm 3,
加油的质量:
m 油=ρ油V 油=0.8g/cm 3×600cm 3=480g=0.48kg ,
则液体对容器底部的压力的增加量:
ΔF =G 油=m 油g =0.48kg×10N/kg=4.8N ,
液体对容器底部的压强变化量:
Δp =
4.8N
20010
F S ∆=⨯=240Pa , 故D 正确,不符合题意.
2.在水平桌面上有甲乙两个完全相同的烧杯,两个烧杯内分别盛满密度为ρ甲和ρ乙的两种液体,把两个完全相同的小球轻轻地放入甲、乙烧杯内,静止时如图所示,烧杯对桌面的压强分别为p 甲和p 乙,小球所受浮力分别为F 甲和F 乙,下列判断正确的是( )
A .F F =甲乙
B .ρρ甲乙>
C .p p =甲乙
D .F F <甲乙
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
AD .由图可知,小球在甲中漂浮,则F 甲=G ,在乙中下沉,则F 乙<G ,又因为两球完全相同,所以F 甲>F 乙,故AD 错误;
B .由图可知,小球在甲中漂浮,则ρ球<ρ甲,在乙中下沉,则ρ球>ρ乙,所以ρ甲>ρ乙,故B 正确;
C .烧杯对桌面的压力等于烧杯、烧杯内液体和小球的总重力,由图知,甲、乙液体体积开始时相同,放入小球后甲中漂浮、乙中下沉,乙中溢出的液体多,故甲烧杯内剩余液体的体积大于乙烧杯内液体的体积,又知ρ甲>ρ乙,根据m =ρV 和G =mg 可知甲烧杯内液体的重力大于乙烧杯内的重力,又因为两烧杯、两小球的重力均相等,故甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力;又因为烧杯的底面积相等,根据F
p S
=可知,甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强,即p 甲>p 乙,故C 错误。
故选B 。
3.测力计上挂一重为8牛的金属块,当金属块体积的三分之一浸入水中静止时,测力计的示数为6牛.若将金属块全部浸入水中且未碰到容器底部,测力计的示数为( ) A .2牛 B .4牛
C .6牛
D .8牛
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
当金属块三分之一浸入水中静止时,它受到重力、拉力、浮力的作用,处于平衡状态,浮力大小为
8N 6N 2N F G F =-=-=测浮
根据阿基米德原理1F gV ρ=浮水可知,排开水的体积为
1F V g
ρ=浮
水
若将金属块全部浸入水中,那么它排开水的体积为213V V =,此时它受到水的浮力为
'21336N F gV g V F ρρ==⋅==浮水水浮
测力计的示数为
''8N 6N 2N F G F =-=-=测浮
故选A .
4.盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器的底面积为 100cm 2, 容器对桌面的压强为 500Pa ;用细线拴住一金属球,金属球的密度为 8g/cm 3,将金属球浸没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为 600Pa ;将细线剪断,金属球沉到容器底部,如图丙所示,容器对桌面的压强为 1500Pa 。
则下列的判断正确的是( )
A .金属球所受浮力是 6N
B .金属球的体积是 100cm 3
C .液体的密度是 0.8g/cm 3
D .金属球对容器底部的压力是 10N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A . 由甲、乙两图可得
1600Pa 500Pa 100Pa p ∆=-=
由 F
p S
=
得,对桌面增加的压力为 4211100Pa 10010m 1N F p S -∆=∆=⨯⨯=
由于对桌面增加的压力
1F G ∆=排
则金属球排开液体的重力为
1N G =排
故金属球受到的浮力为
1N F G ==浮排
故A 错误; B .由甲、丙两图可得
21500Pa 500Pa 1000Pa p ∆=-=
由F
p S
=
得,对桌面增加的压力为 42221000Pa 10010m 10N F p S -∆=∆=⨯⨯=
由于对桌面增加的压力
2F G ∆=
则金属球质量为
10N 1kg 10N kg
G m g =
== 金属球的体积为
33
1000g
125cm 8g cm
m
V ρ
=
=
= 故B 错误;
C .因金属球排开液体的体积为125cm 3,由阿基米德原理浮排F gV ρ=可得
33
631N 800kg m 0.8g cm 12510m 10N kg
F Vg ρ-=
===⨯⨯浮液 故C 正确;
D .金属球对容器底部的压力
10N 1N 9N F G F =-=-=浮
故D 错误。
故选C 。
5.如图所示,两个相同的盛满水的甲乙容器放在水平地面上,甲容器中漂浮一物块,物块密度ρ 物=0.6ρ水。
下列说法正确的是( )
A .水对甲容器的压强大于水对乙容器的压强
B .甲容器对水平地面的压力大于乙容器对水平地面的压力
C .漂浮的物块,受的重力与浮力平衡,且露出水面体积为物体总体积的0.4倍
D .用手将物块缓慢下压至浸没,物块这时受到手的压力和水对物块压力还有浮力和重力 【答案】C
【解析】 【分析】 【详解】
A .两容器中都是水,且水的深度相同,根据液体压强公式p =ρgh 可知,水对甲容器的压强等于水对乙容器的压强,故A 错误;
B .因为甲容器中物体漂浮,所以浮力与重力相等,则物体的重力等于排开水的重力,因此两容器对水平地面的压力相等,故B 错误;
C .物体漂浮,所以F 浮=G ,则
ρ水gV 排=ρ物gV V 排=
ρρ物
水
V =0.6V 则露出水面的体积为0.4V ,即露出水面体积为物体总体积的0.4倍,故C 正确; D .将物块缓慢下压至浸没的过程中,物块这时受到重力、手的压力和水对物块的浮力,故D 错误。
故选C 。
6.将体积相同的A 、B 两个小球分别放入甲、乙两种液体中,静止时A 球漂浮,B 球沉底,若两球所受浮力的大小关系为A B F F >,则不能得到的结论是( )
A .
B ρρ<乙 B .A B ρρ>
C .ρρ甲乙>
D .A ρρ<甲
【答案】B 【解析】 【详解】
根据物体的沉浮条件,由图甲知,A 球小漂浮在甲液体中,则
A ρρ<甲
故D 不符合题意,由乙图知,B 球在乙液体中沉底,则
B 乙ρρ>
故A 不符合题意;已知
A B F F >
即
甲乙A 排B 排gV gV ρρ>
已知
A B V V =
A 球漂浮,
B 球沉底,则
V V <A 排B 排
所以
ρρ甲乙>
故C 不符合题意;因
A ρρ<甲,
B 乙ρρ>
且
ρρ甲乙>
由上述关系不能得出
A B ρρ>
故B 符合题意。
故选B 。
7.如图甲所示,盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器重8N ,容器的底面积为 100cm 2,在弹簧测力计下悬挂一个长方体金 属块,从水面上方开始以恒定的速度,缓慢直至全部浸没入水中,容器内水的深度由16cm 升高到20cm 在金属块未触底且水未溢出的过程中,弹簧测力计示数F 随时间t 变化的图像如图乙所示。
若不计水的 阻力,则下列分析不正确的是( )
A .金属块未浸入水中时,水对容器底的压强为1600Pa
B .金属块浸没后受到的浮力为4N
C .金属块的密度为2.5×103kg/m 3
D .金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强为2400Pa 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .物块未放入水中时,容器底受到的水的压强
p=ρgh =1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.16m=1600Pa
故正确,不符合题意;
B .由图乙可知,空气中弹簧测力计的示数等于物体重力为10N ,浸没后弹簧测力计的示数为6N ,由称重法可知金属块浸没后受到的浮力为
10N-6N=4N
故正确,不符合题意; C .物块浸没后,水的深度增加量
20cm-16cm =4cm =0.04m h ∆=
物块浸没在水中时物体排开水的体积
2430.01m 0.04m =410m V V S h -==∆=⨯⨯排物
物块的质量
10N =1kg 10N /kg
G m g =
= 物块的密度
33
43
1kg 2.510kg /m 410m m V ρ-=
==⨯⨯物物 故正确,不符合题意;
D .由于力的作用是相互的,液体给物块4N 的浮力,则物块给装置4N 的压力,容器中水的重力为
3322=10kg/m 110m 0.16m 10N /kg=16N G m g V g ρ-==⨯⨯⨯⨯水水水水
因此金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强为
322
8N +16N +4N = 2.810Pa 110m
S G F G F p S -===⨯⨯++压容器水 故错误,符合题意。
故选D 。
8.甲、乙两完全相同的烧杯中装有不同液体,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,如图所示。
液体对两个物体下底面的压强分别是p 甲、p 乙,容器对水平桌面的压力分别是F 甲、F 乙。
下列判断正确的是( )
A .p p <甲乙 F F =甲乙
B .>p p 甲乙 F F <甲乙
C .p p <甲乙 F F 甲乙>
D .>p p 甲乙 F F 甲乙>
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知,甲烧杯中的物体漂浮在液体中,乙烧杯中的物体悬浮在液体中,所以甲烧杯中的物体和乙烧杯中的物体所受的浮力都等于物体的重力,即
F F
G ==浮甲浮乙物
又根据压强与浮力关系,可知
F p S =浮甲甲底 F p S p S =-浮乙乙顶乙底
则
p S p S p S =-乙顶甲底乙底
即
0p p p =->乙顶乙底甲底
故p p <甲乙;因为甲烧杯中的物体浸入液体的体积小于乙烧杯中的物体浸入液体的体积,根据公式
F gV ρ=浸浮液
可知甲液体的密度大于乙液体的密度;两烧杯对水平桌面的压力分别为
()F G G G G G g hS V ρ=++=++-甲甲甲浸物甲液物容容容 ()F G G G G G g hS V ρ=++=++-乙乙乙浸物乙液物容容容
由于
F gV
G ρ==甲甲浸浮甲物 F gV G ρ==乙乙浸浮乙物
则
F G ghS ρ=+甲甲容容
F G ghS ρ=+乙乙容容
因为ρρ甲乙>,则
F F 甲乙>
故选C 。
9.甲、乙两个完全相同的烧杯,装满放在水平桌面上。
将体积相同的两个小球A 、B 分别放在甲、乙烧杯中,小球静止时如图所示,A 、B 两个小球的密度分别为A ρ和B ρ,甲、乙
两杯水对容器底的压强分别为p 甲和p 乙,A 、B 两个小球受到的浮力分别是F A 和F B ,容器对桌面的压力分别为F 1和F 2,下列判断中正确的是( )
A .A ρ>
B ρ B .F 1>F 2
C .F A <F B
D .p 甲>p 乙
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .读图可知A 小球在甲杯中漂浮,A ρρ>水;
B 小球在乙杯中沉底,则B ρρ<水,所以有A B ρρ<,故A 错误; B .A 小球受到的重力为
A A A G m g Vg ρ==
B 小球受到的重力为
B B B G m g Vg ρ==
因为A B ρρ<,所以A B G G <
因为A 漂浮在水面上,以及阿基米德原理,所以有
A A A F G G ==排
放入A 小球后,原来满杯水的重力等于排开水的重力和剩余在烧杯中水的重力,即
A A G G G G G =+=+总水排水水
因为烧杯在水平桌面上,所以烧杯对桌面的压力等于烧杯、水、小球的总重力,则容器甲对桌面的压力为
1A F G G G G G =++=+容水容总水
同理容器乙对桌面的压力为
2B F G G G =++水容
放入B 小球后,原来满杯水的重力等于排开水的重力和剩余在烧杯中水的重力,即
B G G G =+总水排水
根据阿基米德原理,所以有B B F G =排,因为B 小球沉在容器底,所以有
B B B G F G >=排
所以有
2B B F G G G G G G =++>++容水水排容
即
2F G G >+容总水
综上分析得,21F F >,故B 错误;
C .由图可知,A 小球在甲杯中排开水的体积小于B 小球在乙杯中排开水的体积,即
A B <V V ,由F gV ρ=浮水排得,A B F F <,故C 正确;
D .由图可知,甲乙两杯水面高度相等,根据p gh ρ=知,水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强,故D 错误。
故选C 。
10.水平桌面上有甲、乙两个相同的溢水杯,装满不同密度的液体。
现将小球A 分别放入两溢水杯中,小球静止时的情景和溢出的液体如图所示,从甲杯中溢出的液体所受重力为G 甲 =0.9N ,从乙杯中溢出的液体所受重力为G 乙=0.8N ,小球在甲杯中所受的浮力为F 甲,在乙杯中所受的浮力为F 乙。
则下列说法中正确的是( )
A .因为A 在乙杯中排开的液体体积较大,所以有F 乙>F 甲
B .A 的重力为0.9N ,它在乙杯中受到浮力为0.8N
C .液体对甲杯底的压强等于液体对乙杯底的压强
D .甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
AB .由阿基米德原理可知,浮力等于排开液体的重力,G 甲>G 乙,因此F 甲> F 乙,又因为甲中A 漂浮,浮力等于重力为0.9N ,乙中浮力等于排开液体的重力为0.8N ,故A 错误,B 正确;
C .由图像可知甲中A 漂浮,A ρρ甲>,乙中A 沉底,A ρρ乙<,因此ρρ甲乙>,由
p gh ρ=可知深度相同时,液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强,故C 错误;
D .甲杯对桌面的压力为
A =F G G G ++甲杯液甲
乙杯对桌面的压力
A =F G G G ++乙杯液乙
由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积,同时甲的密度大于乙的密度,由
G mg Vg ρ==
可知
G G 液甲液乙>
因此可得
F F 甲乙>
故D 错误。
故选B 。
11.重为5牛的小球轻放入盛有水的烧杯中,溢出重为4牛的水。
若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,已知ρ酒<ρ水,则溢出酒精的重力大小( ) A .一定小于4牛 B .可能等于5牛 C .一定等于4牛 D .可能大于5牛
【答案】B 【解析】 【详解】
假设烧杯的水是满的,溢出重为4牛的水,那么根据阿基米德原理可知,小球受到的浮力是4牛;假设烧杯的水不是满的,溢出重为4牛的水,那么可知小球排开水的重力大于4牛,小球受到的浮力大于4牛;假设小球的密度小于水的,那么小球会漂浮,小球受到的浮力等于5牛,由上述可知,小球的密度小于水的这种情况有这个可能;若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,已知ρ酒<ρ水,假设烧杯的酒精是满的,并且小球的密度小于酒精的,那么小球会漂浮,溢出酒精的重力大小等于小球受到的浮力,而这个浮力等于小球的重力5牛,所以说溢出酒精的重力大小可能等于5牛;假设溢出酒精的重力大小大于5牛,那么小球在酒精中受到的浮力应该大于5牛,但是小球自身的重力只是5牛而已,小球在酒精中漂浮、悬浮、沉底,受到的浮力都是小于或等于5牛,浮力不可能大于5牛,所以说溢出酒精的重力大小不可能大于5牛;故选B 。
12.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。
弹簧测力计的示数如图所示,水的密度用ρ水表示。
则下列结论不正确的是( )
A .物体A 在水中的浮力为1F F -
B .物体A 的体积为
1
F F g
ρ-水 C .物体A 的密度为
1
F
F F ρ-水 D .盐水的密度为
1
2
F F F F ρ--水 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .由前两个图可知物体A 在水中的浮力
1=F F F -水浮
故A 正确,不符合题意; B .由浮力公式得
1
A =
F F F V V g
g
ρρ-==
水浮
排水水 故B 正确,不符合题意; C .由密度公式得
A 11F m F g F F V F F g
ρρρ===--水水
故C 正确,不符合题意; D .物体A 在盐水中受到的浮力为
2F F gV ρ-=盐水排
222
11=
=F F F F F F F F gV F F g
g
ρρρ---=--盐水水
排水 故D 错误,符合题意。
故选D 。
13.如图所示,甲图中圆柱形容器中装有适量的水.将密度均匀的木块A 放入水中静止时,有2/5的体积露出水面,如图乙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了300 Pa .若在木块A 上表面轻放一个质量为m 1的物块,平衡时木块A 仍有部分体积露出水面,如图丙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了400Pa .若将容器中的水换成另一种液体,在木块A 上表面轻放一个质量为m 2的物块,使平衡时木块A 露出液面部分与丙图相同,如图丁所示.若m 1:m 2=5:1,则下列说法中正确的是
A .木块A 的质量m A 与m 1之比为1:3
B .在丁图中,液体的密度为0.9×103kg/m 3
C .在丁图中,液体对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了360 Pa
D .在图丙中,木块A 露出水面的体积与木块A 的体积之比是1:5 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AD .设A 的体积为V 、容器的底面积为S , A 在水中漂浮, 所以:
F 浮=ρ水V 排g =ρ水
3
5
Vg =G A , 甲图和乙图比较,容器底受到的压力差:
△F =G A ,
比较甲乙两图,
△p =A G S =gV S
ρ水排=3
5g V S
ρ水=300Pa ,−−−−① 同理,比较甲丙图,
△p ′=
A 1G m g S +='
gV S
ρ水排
=400Pa ,−−−−② 比较甲丁图,
△p ″=
A 2G m g
S
+−−−−③ ①
②
得: A
A 1G S G m g S
+='35300Pa 400Pa g V S gV S
ρρ水水排
,=300Pa 400Pa ,
解得:
m A:m1=3:1,
V′排=4
5 V;
此时木块A露出水面的部分占自身体积1
5
,即木块A露出水面的体积与木块A的体积之比
是1:5,故A错误,D正确.
C.②−①得:
1
m g
S
=100Pa,
m1=100Pa S
g
⨯
,
③−①得:
2
m g
S
=△p″−300Pa,
m1:m2=5:1,
所以:
m2=20Pa S
g
⨯
,
解得:
△p″=320Pa,故C错误.
B.在丙图中,由于m1和A漂浮,可得:
ρ水g 4
5
V=G A+m1g=ρ水g
3
5
V+m1g,
则:
m1=ρ水1
5 V,
在丁图中,
ρ液g 4
5
V= G A +m2g=ρ水g
3
5
V+ m2g,
所以,
m2=ρ液4
5
V-ρ水
3
5
V,
已知m1:m2=5:1,所以,
(ρ水1
5
V):(ρ液
4
5
V-ρ水
3
5
V)=5:1,
解得:
ρ液=0.8ρ水=0.8×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3.
故B 错误.
14.如图一个装有石块的小船漂浮在水面,如果将石头投入水中,容器的水位将
A .升高
B .降低
C .不变
D .无法确定
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
石头在船上,船和石头受到的浮力:
F G G G G V g ρ==+=+石石石浮总船船①,
石块放入水中后,船和石头受到的浮力等于船受到的浮力F 船加上石头受到的浮力F 石,
F F F '=+石浮船,
由于船漂浮:
F G =船船,
石头沉入水底:
F gV ρ=石水排,
∴F F F G gV ρ'=+=+石石浮船船水②,
∵ρρ>石水,
由①②可得:
F F '>浮浮,
即:石头在船上时,船和石头受到的浮力大,由阿基米德原理可知石头在船上时,船和石头排开水的体积大、水位高,所以把船上的石头投入水中,池内水位下降。
故ACD 项不符合题意,B 项符合题意; 故选B 。
15.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯,杯中装满不同的液体,将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中,甲杯溢出0.9N 的液体,乙杯溢出0.8N 的液体。
则( )
A .小球在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
B .小球重0.9N ,在乙杯中受到的浮力小于0.8N
C .液体对甲杯底的压强小于液体对乙杯底的压强
D .甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .小球在甲杯中处于漂浮状态,则可知G F =浮甲,而小球在乙杯中沉底,可知
G F >浮乙,可得到F F >浮甲浮乙,即小球在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力,A
项不合题意;
B .由于甲杯溢出0.9N 的液体,根据阿基米德原理可知,小球在甲杯中受到的浮力大小等于它排开的液体所受的重力,即0.9N F =浮甲,而由上述可知
0.9N G F ==浮甲
小球重0.9N ;而在乙杯中受到的浮力是0.8N ;B 项不合题意;
C .根据物体的浮沉条件可知,小球在甲杯中漂浮,那么ρρ<球甲液,小球在乙杯中沉底,那么ρρ>球乙液,可知ρρ>甲液乙液,根据p gh ρ=可知,两个溢水杯完全相同,则高度
h 也相同,可知p p >甲液乙液,即液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强;C 项不合
题意;
D .由上述可知ρρ>甲液乙液,而从图中可知,甲剩余液体的体积大于乙剩余液体的体积,所以甲剩余液体重力大于乙剩余液体重力,而容器的重力相同,球的重力也相同,那么对桌面的压力甲大于乙,对桌面的压强甲大于乙;选项D 符合题意。
故选D 。
16.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 .它们的体积关系是:a b c V V V <=
B .它们的重力关系是:a b c G G G =>
C .它们的密度关系是:b a c ρρρ>>
D .它们所受的浮力关系是:a b c F F F == 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .由题图可知,a 漂浮,b 悬浮,则
a a V V <排,
b b V V =排
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
a a F G =,
b b F G =
因为a 与b 质量相等,则物体的重力相等,所以浮力a b =F F ;因为浮排F gV ρ=
,所以
a b V V =排排
所以
a b V V >
由题干可知
b c V V =
所以
a b c V V V >=
故A 错误;
B .因为b 悬浮,c 沉入底部,所以
b b F G =,
c c F G <
因为b 与c 体积相同,所以根据浮排F gV ρ=
可知b c F F =,所以b c G G <;则
a b c G G G =<
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
a b c ρρρ<<
故C 错误;
D .由上分析可知:浮力大小关系为
a b c F F F ==
故D 正确。
故选D 。
17.如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球,全部浸没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳的拉力分别为1T 和2T ,磅秤的示数分别为1F 和2F ,则( )
A .1212 F F T T ==
B .1212 F F T T ><
C .1212 F F T T =>
D .1212 F F T T <>
【答案】C 【解析】 【详解】
对于悬吊在水中的球来说,它受到自身的重力G 、水对它的浮力F 和悬线对它的拉力T 三个力的作用而处于平衡,则此三力间应有关系为:
T G F =-
以题述的铅球和铝球相比较,由于两者是质量相等的实心球,故:
12G G =
由于铅的密度大于铝的密度,则铅球的体积小于铝球的体积,由于两者均浸没于水中,所以铅球所受水的浮力1F 浮小于铝球所受水的浮力2F 浮,即:
12F F 浮浮<
故:
12T T >
把容器、水和小球当作一个整体,整体受到向上的支持力、向上的拉力和向下的总重力,根据力的平衡条件可得:
F T
G G G +=++支容器水球
压力和支持力是一对相互作用力,则磅秤受到的压力:
F F
G G G T ==++-压支容器水球①
以小球为研究对象,则绳子向上的拉力:
T G F =-浮球②
由①②结合阿基米德原理可得:
F G G F G G G G gV gV G g V V ρρρ=++=++=++=++压浮容器水容器水排水容器水水水排水容器水水排水()③
因为液面高度相同、容器完全相同,则容器中的水和排开水的总体积相等,根据③式可知,磅秤受到的压力(即磅秤的示数)相同,即:
12F F =
故C 项符合题意;ABD 项不符合题意;
18.A 、B 两个实心球的质量相等,密度之比A ∶B =1∶2.将它们分别放入足够的酒精
和水中,它们受到浮力,其浮力的比值不可能的是(
酒精
=0.8×103kg/m 3) ( )
A .1∶1
B .8∶5
C .2
A ∶
水
D .2
酒精
∶
B
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由题目我们可以推出,m A =m B ,A ∶B =,则V A =V B =A ∶B =2∶1。
我们可以选
择以下几种状态进行分析: ①A 、B 均漂浮,
A <
酒精
,B <
水
,与已知不矛盾,这时F 浮A =1∶1,A 选项可能. ②设A 、B 都沉底,==
×
=
,B 选项可能.
③设A 漂浮,B 沉底,这时A <
酒精
,B <
水
,===,C
选项可能. ④设A 沉底,B 漂浮,
A 应<
酒精
,∵ B =2
A 应有
B >
酒精
>
水
,B 不可能漂
浮.上述状态不可能,而这时的=
=.D 选项不可能.
19.在三个完全相同的杯子中均盛满某种液体后,将一木块放在乙杯中后,木块漂浮在液体中,将另一个完全相同的木块浸没在丙杯中,并用细线将其系在丙杯的杯底,如图所示,此时三个杯子对桌面的压力分别为F 甲、F 乙、F 丙,液体对杯子底部的压强分别为
p 甲、p 乙、p 丙,则( )
A .F F F ==甲乙丙
B .p p p >=乙甲丙
C .F F F <=甲乙丙
D .p p p =>乙甲丙
【答案】C 【解析】 【分析】
本题考查物体的浮沉条件、液体压强。
【详解】
三个完全相同的杯子,杯子中均装满同种液体,设杯子中液体的重力为G 液,则甲杯与乙杯相比较:甲杯对桌面的压力:
F G G =+甲液容,
乙杯对桌面的压力:
F G G G G =+-+乙液木容排乙,
因为木块在乙杯中漂浮,
G F G ==浮乙木排乙,
所以
F G G =+乙液容,F F =甲乙;
丙杯与乙杯相比较:丙杯对桌面的压力:
F G G G G =++-丙液木容排丙,
木块在丙杯中用细线将其系在杯底上,
G F F G ==+浮丙拉木排丙,
所以G G >木排丙,则F F >乙丙.综上所述,可知
F F F <=甲乙丙;
三杯中液体的深度相同,由p gh ρ=得p p p ==乙甲丙,A 、B 、D 错误,C 正确。
故选C 。
【点睛】 较难题。
20.如图所示,水平地面上放置着两个底面积不同的轻质圆柱形容器甲和乙(S 甲<S 乙),分别盛有两种液体A 和B ,液面高度相同.容器底部用细线拉着相同实心物体C ,浸没在液体中(ρC <ρA <ρB ).当细线剪断,待物体C 静止后,甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为△P 甲和△P 乙,则下列关系正确的是( )
A.△P甲可能大于△P乙B.△P甲可能小于△P乙
C.△P甲可能等于△P乙D.以上三种情况都有可能
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
容器底部用细线拉着相同实心物体C,浸没在液体中后,与没有放物体C时相比,甲液面上升高度为,乙液面上升高度为;当细线没有被剪断时,因为ρC<ρA<ρB,所以C 漂浮在甲、乙两种液体中.由公式,与没有放物体C时相比,甲液面上升高度为,乙液面上升高度为;当细线没有被剪断后,甲和乙容器中液体深度变化量分别为
△h甲=-=,△h乙=-=
甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为△P甲=
和△P乙=
由于ρC<ρA<ρB,故,同时S甲<S乙,所以△P甲与△P乙无法比较.故答案选D。