人教版2023初中物理八年级物理下册第十章浮力易混淆知识点
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人教版2023初中物理八年级物理下册第十章浮力易混淆知识点
单选题
1、龙卷风容易把地面上的物体卷入空中的原因是()
A.龙卷风增大了物体受到的浮力B.龙卷风减小了物体受到的重力
C.传说中的“龙”把物体抓向空中D.龙卷风的内部压强小于外部压强
答案:D
A.根据F=ρgV排,空气密度不变,物体排开空气的体积不变,浮力不变.不符合题意.
B.龙卷风出现时,物体的质量不变,根据G=mg,重力不变.不符合题意.
C.“龙”把物体抓向空中有迷信色彩.不符合题意.
D.龙卷风是空气急速流动形成的,内部空气流动速度很大,压强很小.外部压强大,物体在压强差作用下,产生一个向龙卷风的压力,被吸走.符合题意.
2、如图所示,放有适量水的烧杯置于水平桌面上,将一小木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,最后漂浮。
下列叙述中,错误的是()
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对杯底的压强相等
D.木块漂浮时,木块的重力等于浮力
答案:C
A.在露出水面之前,排开液体的体积不变,故木块所受浮力不变,故A正确,A不符合题意;
B.在露出水面之前,木块开始上浮,说明木块所受浮力大于木块的重力,故B正确,B不符合题意;
C.木块在浸没时,排开液体的体积比漂浮时大,故水面上升的比较大,故木块浸没时,水对杯底的压强比较大,故C错误,C符合题意;
D.木块漂浮时,木块受到了重力和浮力,重力与浮力是平衡力,故木块的重力等于浮力,故D正确,D不符合题意。
故选C。
3、一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置,处于静止状态,如图所示。
现用手轻轻向下推一下气球,那么手
离开气球后,气球和铁块的运动情况是()
A.加速向下运动B.匀速向下运动C.减速向下运动D.仍然处于静止状态
答案:A
原来金属块和小气球悬浮在水中,浮力等于重力,向下推一下气球,所处的深度增加,由公式p=ρgh知,气球
受到水的压强增大,气球的体积变小,所以气球排开水的体积减小,由公式F浮=ρ液gV排知,气球受到的浮力减小,总浮力小于总重力,加速向下运动,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4、测量某种液体密度的实验步骤如图甲、乙、丙所示。
三次测量弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,水的密
度用ρ
水
表示,待测液体的密度用ρ表示。
则下列关于ρ的表达式中正确的是()
A.ρ=F1−F2
F1−F3ρ
水
B.ρ=F1
F1−F3
ρ
水
C.ρ=F1−F3
F1−F2ρ
水
D.ρ=F1−F2
F2−F3
ρ
水
答案:C
由甲、乙可知物体A浸没在水中受到的浮力F浮水=F1-F2
由F浮水=ρ水gV排得,A的体积
V A=V
排水=
F
浮
ρ
水
g
=
F1−F2
ρ
水
g
由甲、丙可得物体A浸没在液体中受到的浮力
F浮液=F1-F3
物体A分别浸没在水和液体中,则物体A排开液体的体积等于排开水的体积,即
V
排液=V
排水
=
F1−F2
ρ
水
g
由F浮液=ρ液gV排得,待测液体的密度
ρ=F
浮液
gV
排液
=
F1−F3
g
F1−F2
ρ
水
g
=
F1−F3
F1−F2
ρ
水
故ABD错误,C正确。
故选C。
5、如图所示,一个边长为L=10cm正方体悬浮在某液体中,上表面受到的液体压力F1=4N,下表面受到液体的压力F2=12N,g取10N/kg。
下列说法正确的是()
A.长方体的前后表面不受力
B.液体的密度是1.0×103kg/m3
C.液体对正方体上表面的压强是400Pa
D.正方体下表面到液面的距离ℎ2=12cm
答案:C
A.在液体内部向各个方向都有压强,对浸入它其中的物体在各个方向都产生力的作用,所以长方体的前后表面也受力,只是这两个力的大小相等,方向相反,相互抵消,相当于不受力,故A错误;
B.由浮力产生的原因可得,正方体受到的浮力
F
浮
=F2−F1=12N−4N=8N
物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等,则
V
排
=V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3
由F
浮=ρ
液
gV
排
可得,液体的密度为
ρ液=
F
浮
gV
排
=
8N
10N/kg×1×10−3m3
=0.8×103kg/m3
故B错误;
C.正方体上、下表面积
S=L2=(10cm)2=100cm2=1×10﹣2m2正方体上表面受到的压强
p1=F1
S
=
4N
1×10−2m2
=400Pa
故C正确;
D.由p=ρgh可得,正方体上表面到液面的距离为
ℎ1=
p1
ρ
液
g
=
400Pa
0.8×103kg/m3×10N/kg
=0.05m=5cm
方体下表面到液面的距离为
ℎ2=ℎ1+L=5cm+10cm=15cm
故D错误。
故选C。
6、下列实例中,利用连通器原理工作的是()
A.飞艇B.茶壶C.注射器D.拦河大坝
答案:B
A.飞艇是利用浮力工作的,故A不符合题意;
B.茶壶是利用连通器原理工作的,因为壶嘴和壶身的上端开口,下端连通,故B符合题意;C.注射器吸药水时,是利用大气压工作的,故C不符合题意;
D.拦河大坝做成上窄下宽,是因为深度越大,液体的压强越大,故D不符合题意。
故选B。
7、如图所示,欢欢同学把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,最终漂浮在水面上,下列分析正确的是()
A.在下沉的过程中,苹果受到水的压强不变
B.在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小
C.在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力
D.在整个过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向上
答案:D
A.在下沉的过程中,苹果所处液体深度变大,苹果受到水的压强变大,故A错误;
B.在下沉的过程中,苹果排开水的体积不变,液体密度不变,由阿基米德原理可知苹果受到水的浮力不变,故B错误;
C.在水面漂浮时,苹果受力平衡,苹果受到的浮力等于它受到的重力,故C错误;
D.物体不管处于何种浮沉状态,所受浮力的方向总是竖直向上的,故D正确。
故选D。
8、如图,水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的小球分别放入容器内,待小球静止后,A漂浮、B悬浮、C沉底,此时三个容器内水面高度相同。
下列判断正确的是()
A.容器底部受到水的压强关系:P甲>P乙>P丙
B.小球受到的浮力关系:F A>F B>F C
C.容器对桌面的压力关系:F甲=F乙<F丙
D.小球的质量关系:m A=m B<m C
答案:C
A.小球静止时,三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根据p=ρgℎ可知,容器底受水的压强关系为
p 甲>p
乙
>p
丙
故A错误;
B.由图可知,A、B、C三个小球排开水的体积关系为
V
A排<V
B排
=V
C排
根据F
浮=ρ
液
gV
排
可知,浮力的大小关系为
F A<F B=F C
故B错误;
C.A球在甲容器中漂浮,所以F A=G A;根据阿基米德原理有F A=G A排,所以G A=G A排(即A球的重等于A 排开水的重);B球在乙容器中悬浮,所以F B=G B,根据阿基米德原理有F B=G B排,所以G B=G B排,(即B 球的重等于B排开水的重);上面的关系式可理解为A、B两球的重力分别补充了所占用的体积为其V排的水的重力,由于甲乙容器内水面相平,则甲乙容器内水和小球的总重相等;甲、乙两容器完全相同,则两容器的重
相等,故甲乙容器的总重相等,甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力,即F
甲=F
乙
;而C球在丙容器
中沉底,所以G C>F C,根据阿基米德原理有F C=G C排,所以G C>G C排,即C球的重大于C排开水的重;故丙
容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,即F
乙<F
丙。
综上分析可知,三个容器对桌面压力关系为
F 甲=F
乙
<F
丙
故C正确;
D.由图可知,A漂浮,B悬浮,C下沉,则由浮沉条件可知
F A=
G A,F B=G B,G C>F C
由选项B分析可知,三球的浮力关系为
F A<F B=F C
则三球重力关系为
G A<G B<G C
所以根据G=mg可得三球的质量关系为
m A<m B<m C
故D错误。
故选C。
9、2020年11月10日,中国“奋斗者”号载人潜水器,在马里亚纳海沟成功着陆在海床之上,下潜深度为10909
米,刷新我国载人深潜新纪录,已知海水密度为1.03×103kg/m3,下列有关“奋斗者”号载人潜水器的说法中错误
..的是()
A.“奋斗者”号在下潜的过程中,所受到的压强变大,浮力也变大
B.“奋斗者”号下潜到海水中的深度为10000米时,海水对它产生的压强为1.03×108Pa
C.“奋斗者”号体积约为30m3,着陆在海床之上时受到的浮力为3.09×105N
D.“奋斗者”号身上装配了四块压载铁,总质量将近4吨,当准备上浮时,它会抛出两块压载铁,开始上浮。
此时“奋斗者”号所受到的浮力大于重力
答案:A
A.“奋斗者”号在下潜的过程中,在水中的深度变大,根据公式p=ρ水gh可知,所受到的压强变大;排开水的体积不变,根据公式F浮=ρ水gV排可知,浮力不变,故A错误,符合题意;
B.“奋斗者”号下潜到海水中的深度为10000米时,海水对它产生的压强为
p=ρ水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.03×108Pa
故B正确,不符合题意;
C.着陆在海床之上时受到的浮力为
F浮=G排=ρ水gV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×30m3=3.09×105N
故C正确,不符合题意;
D.抛出两块压载铁,“奋斗者”号总重力减小,小于所受的浮力,开始上浮,故D正确,不符合题意。
故选A。
10、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F1,竖直向上的压力为F2。
则下列说法中正确的是()
A.F1大于F2
B.F1与F2的合力方向竖直向下
C.F1与F2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
答案:C
A.由题意可知,物体M上表面的深度小于下表面的深度,由p=ρgℎ可知,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,由F=pS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.F2>F1,F2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。
11、近年来我的国防力量越来越强大。
我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行科目训练时。
下列说法正确的是()
A.航母是采用“空心”的方法减小了可利用的浮力
B.舰载机飞离航母后,航母底部受海水压强增大
C.舰载机飞离航母后,航母所受的浮力减小
D.航母能漂浮在海面上是因为它受到的浮力总大于它的重力
答案:C
A.航母是采用空心的办法增大排开液体的体积,从而增大可以利用的浮力,故A错误;
BC.舰载机飞离后,航母仍漂浮,F浮=G,但自重G减小,所以航母所受浮力减浮小;由F浮=ρgV排可知,因为
浮力减小,所以排开水的体积要减小,航母将上浮一些,则航母底部在水中的深度变小,由p=ρgh可知,航母
底部受海水压强减小,故B错误,C正确;
D.当“航母”漂浮在水面上时,它所受浮力等于重力,故D错误。
故选 C。
12、如图甲所示,一个柱形容器放在水平桌面上,容器中立放着一个底面积为200cm2,高为15cm,质量为
1.8kg的均匀实心长方体木块A,A的底部与容器底用一根细绳(细绳体积忽略不计)连在一起,细绳长度未知;现慢慢向容器中加水,当加入
2.7kg的水时,木块A对容器底部的压力刚好为0,如图乙所示;若继续缓慢向容器中加水,直到细绳刚刚被拉断,立即停止加水,如图丙所示。
细绳刚刚被拉断时和拉断后木块静止时,水对
容器底部压强的变化量为100Pa,最后容器中水的总质量为8.45kg。
下列说法正确的是()
A.木块A的密度为6×103kg/m3B.容器的底面积为400cm2
C.细绳刚刚被拉断时物体所受的浮力为25ND.细绳的长度为10cm
答案:D
A.木块的体积
V A=S A h A=200cm2×15cm=3000cm3
木块的密度
ρA =m A V A =1.8×1000g
3000cm 3=0.6g/cm 3=0.6×103kg/m 3
故A 错误;
B .当加入2.7kg 的水时,木块A 对容器底部的压力刚好为0,此时木块恰好漂浮;因木块受到的浮力和自身的重力相等,所以,由阿基米德原理可得
F 浮=
G 木=ρ水gV 排
即
m 木g =ρ水gV 排
则木块排开水的体积
V 排=m 木ρ水=
1800g
1g/cm 3 =1800cm 3
容器内水的深度
h 水=V 排S A =1800cm 3
200cm 2=9cm
容器内加入水的体积
V 水=m 水ρ水=
2.7×103g 1g/cm 3=2700cm 3
由
V 水=(S 容﹣S A )h 水
可得,容器的底面积
S 容=V 水ℎ水+S A =
2700cm 39cm +200cm 2=500cm 2
故B 错误;
C .细绳拉断前、后木块静止时,由p =ρgh 可得,容器内水深度的变化量
Δh =Δp
ρ水g =100Pa 1.0×103kg/m 3×10N/kg =10-2
m =1cm 木块排开水体积的减少量
ΔV 排=S 容Δh =500cm 2×1cm=500cm 3
则剪断细绳前木块排开水的体积 V 排′=V 排+ΔV 排=1800cm 3+500cm 3=2300cm 3
木块受到的浮力
F 浮′=ρ水gV 排′=1.0×103kg/m 3×10N/kg×2300×10-6m 3=23N
故C 错误;
D .细绳拉断前木块浸入水中的深度
h 水′=V 排
′S A =2300cm 3200cm 2=11.5cm
最后容器中水的体积
V 总=m 总
ρ水=
8.45×103g 1g/cm 3=8450cm 3
则有 S 容器h 绳+(S 容﹣S A )h 水′=V 总
500cm 2×h 绳+(500cm 2﹣200cm 2)×11.5cm=8450cm 3
h 绳=10cm
故D 正确。
故选D 。
13、弹簧测力计上挂一重为9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.9牛B.6牛C.3牛D.0牛
答案:D
金属块受到的浮力
F浮=G-F示=9N-6N=3N
因为金属块体积的三分之一浸入水中静止,由F浮=ρ液V排g知道,所以金属块的体积
1 3V=V
排
=
F
浮
ρ
水
g=
3N
1.0×103kg/m3×10N/kg
解得
V=3F
浮
ρ
水
g=
3N×3
1.0×103kg/m3×10N/kg
当金属块全部浸入水中且未碰到容器底部时,所受浮力为
F=ρ
水Vg=1.0×103kg/m3×10N/kg×
3N×3
1.0×103kg/m3×10N/kg
=9N
则测力计的示数
F拉=G-F=9N-9N=0N
故D正确。
故选D。
14、如图,气球下面用细线悬挂一小石块,它们恰好能悬浮在水中。
现缓慢沿容器注水,则小石块()
A.将上浮B.将下沉
C.所受浮力变大D.所受浮力变小
答案:B
由题意可知,当缓慢沿容器注水时,水的深度增加,由p=ρgℎ可知,气球和小石块所处的位置的液体压强增大,
根据F=pS,气球和小石块受到水的压力增大,所以气球的体积会减小,由F
浮=ρ
液
gV
排
,由于气球悬浮在水
中,排开体积等于物体体积,因此,气球体积减小,所受浮力减小,气球和小石块的总重不变,根据物体浮沉
条件可知,当F
浮<G
物
时,物体会下沉。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15、体积相同的甲、乙两个物块,已知G甲=10N,G乙=12N,现将甲、乙物块分别放入A、B两种液体中,静止时甲物块沉底,乙物块悬浮,如图所示,此时甲受到的浮力为F甲,乙受到的浮力为F乙,则()
A.F甲>F乙B.F甲=F乙
C.液体密度ρA>ρB D.液体密度ρA<ρB
答案:D
CD.由题知,G甲<G乙,根据G=mg可知两个物块的质量
m甲<m乙
甲、乙两个物块体积相同,根据ρ=m
V
可知两个物块的密度
ρ甲<ρ乙
甲在A中沉底,则有
ρ甲>ρA
乙物块在B中悬浮,则有
ρ乙=ρB
所以液体密度
ρA<ρB
故C不符合题意,D符合题意;
AB.甲、乙两个物块体积相同,都浸没在液体中,则甲、乙排开液体的体积相等,根据F浮=ρ液gV排可知,甲、乙两个物块受到的浮力
F甲<F乙
故AB不符合题意。
故选D。
多选题
16、在水平桌面上,质量和底面积相同的甲、乙两个容器内装有同种液体,将A、B两个等体积的实心球分别放入液体中,静止后的状态如图所示,此时液面恰好相平。
下列说法正确的是()
A.A球的密度小于B球的密度
B.甲容器比乙容器对桌面的压强大
C.A、B两球受到的浮力相等
D.将A、B两球取出后,液体对甲容器底部的压强大于对乙容器底部的压强
答案:ABD
A.由图可知,A球漂浮在液体中,A球的密度小于液体的密度,B球悬浮在液体中,B球的密度等于液体的密度,所以有
ρA<ρB
故A正确;
B.A球排开的液体的重力等于A的重力,B球排开的液体的重力等于B的重力;假设把A、B去掉,向甲中加入与A重力相同的液体,向乙中加入与B重力相同的液体,甲、乙中的液面是相平的;容器的底面积相同,液面高度相同,液体的密度相同,甲容器中液体的体积大,根据密度的计算公式可得,甲容器中液体的质量要大于乙容器中液体的质量,所以甲整体的质量大于乙整体的质量,根据重力的计算公式可得,甲整体的重力大于乙整体的重力,由于固体对水平面的压力等于自身的重力,所以甲容器比乙容器对桌面的压力大;受力面积相同,根据压强的计算公式可得,甲容器比乙容器对桌面的压强大,故B正确;
C.液体的密度相同,A排开的液体的体积要小于B排开的液体的体积,由阿基米德原理可知,A受到的浮力要小于B受到的浮力,故C错误;
D.将A、B两球取出后,根据容器的形状可知,甲容器中液面的高度变化小于乙容器中液面的变化,所以甲容器中的液面较高,液体的密度相同,根据
gℎ
p=ρ
液
可得,液体对甲容器底部的压强大于对乙容器底部的压强,故D正确。
故选ABD。
17、图甲是中国自主研发的无人遥控潜水器“海龙Ⅲ”。
在某次下潜中,从“海龙Ⅲ”刚好浸没开始计时,到其露出水面结束计时,获得“海龙Ⅲ”的下潜深度h随时间t的变化关系如图乙所示。
忽略下潜过程中海水的密度变化和“海龙Ⅲ”的形变。
下列对分析正确的是()
A.整个过程受到海水的浮力不变
B.在4~6min,处于匀速直线运动状态
C.在6~8min,受到海水的压强逐渐减小
D.前4min“海龙Ⅲ”的下潜速度是100m/min
答案:CD
A.下潜中,从“海龙Ⅲ”刚好浸没开始计时,到其露出水面结束计时,潜水器排开水的体积先不变后减小,根据
阿基米德原理F
浮=ρ
液
gV
排
知,整个过程受到海水的浮力先不变后减小,故A错误;
B.由图乙可知,在4~6min内,下潜深度h不变,说明潜水器的速度为0,处于静止状态,故B错误;C.由图乙可知,在6~8min内潜水器所处的深度逐渐减小,即潜水器在上浮,由p=ρgℎ可知,潜水器受到海水的压强逐渐减小,故C正确;
D.由图知,前4min“海龙Ⅲ”的下潜的深度为400m,速度是
v=s
t
=
400m
4min
=100m/min
故D正确。
故选CD。
18、下图所示的四幅图中,不能利用流体压强与流速的关系解释的是()
A.用吸管将饮料吸到嘴里
B.热气球腾空而起
C.向烧瓶浇冷水,停止沸腾的水又沸腾了
D.往b管中吹气,a管中的水面上升
答案:ABC
A.用吸管吸饮料是利用了大气压的作用,不能揭示流体压强与流速的关系,故A符合题意;
B.热气球升空,是因为热空气的密度比空气的密度小,热气球受到的浮力大于重力,利用的是空气的浮力,不能揭示流体压强与流速的关系,故B符合题意;
C.向烧瓶浇冷水后,瓶内水面上的空气温度降低,气压减小,导致水的沸点降低,而水的实际温度仍很高,高于此时水的沸点,所以水会重新沸腾,不能揭示流体压强与流速的关系,故C符合题意;
D.往b管中吹气,吸管a上方的流速增大,压强减小,a管中液体受到向上的压强大于向下的压强,在这个管内外产生压强差的作用下,液面上升,能揭示流体压强与流速的关系,故D不符合题意。
故选ABC。
19、水平桌面上有甲、乙两个相同的圆柱形容器,分别装入密度不同的液体。
A、B是两个体积相等的小球。
用细线将A球系在轻质木棍上,木棍搭在甲容器壁上。
B球与固定在容器底部的细线相连(不计细线和木棍的质
量),且两根细线均受拉力。
静止时液面如图所示。
液体对容器底部的压强相等,C、D两点距容器底高度相等。
下列说法正确的是()
A.A球的密度小于B球的密度
B.C点的压强小于D点的压强
C.若剪断甲容器中的细线,甲容器对桌面的压力不变
D.若剪断乙容器中的细线,液体对容器底的压强变小
答案:BCD
A.由题意知液体对容器底部的压强相等,即
ρ甲gℎ
甲
=ρ
乙
gℎ
乙
由图示可知ℎ
甲<ℎ
乙
,故ρ
甲
>ρ
乙。
又由题意知A、B是两个体积相等的小球,用细线将A球系在轻质木棍上,
木棍搭在甲容器壁上。
B球与固定在容器底部的细线相连(不计细线和木棍的质量),且两根细线均受拉力。
这说明A球如果没有绳子拉将下沉,B球没有绳子拉将上浮。
故可判断A球密度大于甲液体密度,B球密度小于
乙液体密度。
故A球密度大于B球的密度,故A错误;
B.液体对容器底部的压强相等,即p甲=p乙,又C、D两点距容器底高度相等,且ρ甲>ρ乙,故p C下>p D下,得p C上
<p D上,即C点的压强小于D点的压强。
故B正确;
C.因木棍搭在甲容器壁上,剪断甲容器中的细线前,甲容器对桌面的压力等于容器、A球和液体的总重力,剪
断甲容器中的细线后,甲容器对桌面的压力还是等于容器、A球和液体的总重力,即甲容器对桌面的压力不变。
故C正确;
D.由题意知若剪断乙容器中的细线,B球将上浮,液面高度将下降,故此时液体对容器底的压强变小,故D正
确。
故选BCD。
20、小新用弹簧测力计挂着实心圆柱体,并将其浸没在水中,然后将其缓慢拉出水面,忽略水面高度变化。
弹簧测力计示数随圆柱体上升高度的变化情况如图乙所示,圆柱体不吸水。
下列说法中正确的是()
A.圆柱体浸没在水中时受到的浮力为4NB.圆柱体的高度为10cm
C.当h=20cm时,圆柱体上表面与水面相平D.圆柱体的密度为5×103kg/m3
答案:BD
A.由图乙知,当上升高度大于20cm时,圆柱体脱离水面,弹簧测力计示数F=5N,此时圆柱体处于空气中,圆柱体的重力:
G=F=5N
由图乙知,圆柱体上升高度在0~10cm时圆柱体浸没在水中,根据称重法可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力
F
浮
=G−F′=5N−4N=1N
故A错误;
D.由F
浮=ρ
水
gV
排
可得,圆柱体的体积
V=V
排
=
F
浮
ρ
水
g
=
1N
1×103kg/m3×10N/kg
=1×10−4m3
圆柱体的质量:
m=G
g
=
5N
10N/kg
=0.5kg
圆柱体的密度:
ρ=m
V
=
0.5kg
1×10−4m3
=5×103kg/m3
故D正确;
BC.当上升高度为20cm时,圆柱体刚脱离水面,所以圆柱体的高度为
ℎ=20cm−10cm=10cm
此时圆柱体下表面与水面相平,故BC错误。
故选BD。
21、放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,现将两个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,两物块所处的位置如图所示,则()
A.乙容器中液体的密度较大B.两容器底部受到液体的压强一样大
C.两容器中物块排开液体的重力相等D.乙容器中物块受到液体的浮力较大
答案:AC
A.由图可知,物块在甲容器中悬浮,根据物体的浮沉条件可知,物体密度等于液体密度,即
ρ物=ρ甲
物块在乙容器中漂浮,物块密度小于乙液体密度,即
ρ物<ρ乙
因此,乙液体密度较大,故A符合题意;
B.两容器中液面相平,即深度相同,但两容器中液体密度不同,根据公式p=ρgh可知,两容器底部受到液体
的压强不相等,故B不符合题意;
CD.甲容器中物块悬浮,根据物体的浮沉条件可知
F浮甲=G
乙容器中物块漂浮,则
F浮乙=G
所以,物块在甲乙容器中所受浮力相等,根据阿基米德原理可知,物块在两容器中排开的液体重力相等,故C
符合题意,D不符合题意。
故选AC。
22、讲一个实心球和乒乓球同时放入水中,放手后发现,实心球沉入水底,而乒乓球浮出水面,如图所示,则
下列说法正确的是()
A.乒乓球受到的浮力大于受到的重力B.实心球受到的浮力小于受到的重力
C.乒乓球受到的浮力大于实心球受到的浮力D.实心球的密度大于水的密度
答案:BD
A.由图中可知,乒乓球漂浮在水面上,由物体的浮沉条件可知,乒乓球受到的浮力等于受到的重力,故A错误;B.由图中可知,实心球沉入水底,由物体浮沉条件可知,实心球受到的浮力小于受到的重力,故B正确;
C.由图中可知,乒乓球排开水的体积小于实心球排开水的体积,故由阿基米德原理可得,乒乓球受到的浮力小
于实心球受到的浮力,故C错误;
D.因实心球沉入水底,故由物体的浮沉条件可知,实心球的密度大于水的密度,故D正确。
故选BD。
23、某大桥施工时,要向河水中沉放施工材料。
如图甲,一个不吸水的正方体材料被缓缓吊入水中。
在浸入水过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体材料所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,忽略水面变化。
下列说法正确的是()
A.钢绳拉力F2随h变化的图线为②图线
B.材料所受的最大浮力为8×104N
C.水对材料下表面最大压强为2×104Pa
D.材料的密度为2.5×103kg/m3
答案:BD
A.随着下表面到水面的距离h逐渐增大,物体排开水的体积变大,正方体材料所受浮力F1逐渐变大,钢绳拉力F2逐渐变小,则钢绳拉力F2随h变化的图线为①图线,正方体材料所受浮力F1随h变化的图线为②图线,故A 错误;
B.由图乙可知,当下表面到水面的距离h为2m时,物体刚好完全浸没,则正方体的边长为2m,材料的体积
V=(2m)3=8m3
当物体完全浸没后所受浮力最大,浮力为
F 浮=ρ
液
gV=1×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N
故B正确;。