物理压轴题之热学问题求解方法(中考题型整理,突破提升)含答案

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一、初中物理热学问题求解方法
1.在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水,将一半热水倒入冷水杯内,冷水杯内的温度升高21℃,若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内,冷水杯内的水温会升高()
A.9℃B. 8℃C. 6℃D. 5℃
【答案】C
【解析】
【详解】
设一杯水的质量为m,热水的初温为t热,冷水的初温t冷,将一半的热水倒入容器中后共同的温度为t,因不计热损失,所以,由Q=cm△t可得:Q放=Q吸,即:
c 1
2
m△t热=cm△t冷,
解得:
△t热=2△t冷=2×21℃=42℃,据此可设t冷=0℃,则t=21℃,
t热=21℃+42℃=63℃,
若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时,相当于同时向冷水中倒3
4
杯热水,
则:
c 3
4
m(t热-t′)=cm(t′-t冷)

3
4
(63℃-t′)=t′-0
解得:
t′=27℃,
所以,冷水温度将再升高:
△t=t′-t=27℃-21℃=6℃。

故C符合题意。

2.在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中,分别观察到如图所示的情景。

下列说法正确的是()
A.沸腾是只发生在液体表面的剧烈汽化现象
B.“白气”是液态小水滴,它是水汽化形成的
C.甲图是水沸腾前的情景,乙图是水沸腾时的情景
D.乙图中气泡变小,是气泡中的水蒸气液化导致的
【答案】D
【解析】
【详解】
A.沸腾是一定温度下,在液体的表面和内部同时发生的剧烈汽化现象,不只是在液体表面,A错误;
B.“白气”是液态小水滴,它是由水蒸气液化形成的,B错误;
C.水沸腾前,温度不均匀,下面的水温度较高,上面的水温度较低,温度较高的气泡从水底往上升时,遇冷会液化为水,气泡会变小,所以乙图是水沸腾前的情景;而水沸腾时,下面的水和上面的水温度都一样,气泡从水底往上升时,水的压强变小,气泡会变大,所以甲图是水沸腾时的情景;C错误;
D.由上述可知,乙图中气泡变小,是气泡中的水蒸气遇冷液化导致的,D正确。

3.下列说法中正确的是
A.蒸发和沸腾都需要吸收热量,且都发生在液体表面
B.液体凝固时,不断放出热量,但温度可能保持不变
C.把一块-10℃的冰放到0℃的房间里,冰会慢慢地熔化
D.利用干冰汽化吸热,可以使长途运输中的食品降温保鲜
【答案】B
【解析】
【详解】
A.沸腾是在一定条件下,发生在液体表面和内部同时进行的一种剧烈的汽化现象,需要吸收热量;蒸发是发生在液体表面的一种缓慢的汽化现象,同样需要吸收热量,故A项错误;
B.液体处于凝固成晶体过程中时,持续放出热量,温度不变,故B项正确;
C.熔化需要达到熔点和持续吸收热量,冰的熔点是0°C,当-10°C的冰在0°C的房间里温度升温与房间温度一致时,冰吸收不到热量,不能熔化,故C项错误;
D.干冰(固态CO2)在常温下会直接变成气态的CO2,发生升华现象,故D项错误;
4.假设我们手里现有一支刻度均匀,但读数不准的温度计,标准大气压下,在冰水混合物中的示数为4℃,在沸水中的示数为96℃,用此温度计测得某液体的温度是27℃,则所测液体的实际温度应该是()
A.24℃B.25℃C.26℃D.27℃
【答案】B
【解析】
【详解】
由题意可知,不准的温度计上一个小格表示的实际温度为:
10025=96-423
℃℃℃; 用此温度计测得液体的温度是27℃,则这种液体的实际温度为:
()272523
425t =
⨯-=℃℃℃。

故ACD 错误,B 正确。

5.如图所示,某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S cm 2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是L mm ,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p Pa ,飞轮转速为N r/min ,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),汽油机的功率为_____________W ;若1h 消耗的汽油为V L ,汽油的热值为q J/m 3,则汽油机的效率为_____________%。

【答案】95106
pSLN -⨯ 0.3pSLN Vq 【解析】
【分析】
知道燃气的平均压强和活塞的面积,可利用公式F pS =计算出平均压力的大小;知道活塞在气缸中移动的距离,可利用公式W Fs =计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功;飞轮(曲轴)每转两圈对外做功一次,计算出飞轮转动N 周对外做功的次数,已经计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功,从而可以计算出燃气对活塞做的总功,又知道做功的时间,可利用公式W P t =计算出汽油机的功率;根据W Pt =求出汽油机的总功,根据Q Vq =求出燃料放出的热量,根据效率公式求出效率。

【详解】
[1]根据题意知道,燃气对活塞的平均压力
424Pa 10m 10N F pS p S pS --==⨯⨯=⨯
一个做功冲程中燃气对活塞做的功
43710N 10m 10J W Fs pS L pSL ---==⨯⨯⨯=⨯
飞轮每转两圈对外做功一次,所以飞轮转动N 周,要对外做功
2
N 次,燃气对活塞做的总功 7810J 510J 22
N N W W pSL pSLN --=⨯
=⨯⨯=⨯⨯总 汽油机的功率
89510J 510W 60s 6
W pSLN pSLN P t --⨯⨯⨯===总 [2]汽油机1h 做的功
96J 510W 3600s 3106
pSLN W Pt pSLN --⨯''==⨯=⨯ 汽油机的效率
63333100.3100%100%J m J %10/m W pSLN pSLN Q V q Vq
η--'⨯⨯⨯=⨯=⨯=
6.一支刻好刻度的温度计,插入冰水混合物中时,水银柱长为4cm ;插入1标准大气压的沸水中时,水银柱长为24cm ,当温度计的水银柱长为16 cm 时,它所测量的实际温度是_________℃;如果实际温度为40℃,温度计水银柱长_________cm 。

【答案】60 12
【解析】
【详解】
[1]插入冰水混合物中时,水银柱顶端的位置代表0℃;插入1标准大气压的沸水中时,水银柱顶端的位置代表100℃,当温度计的水银柱长为16 cm 时,它所测量的实际温度
24cm 4cm 16cm 4cm 1000t
--=-℃℃ 可解得60t =℃;
[2]如果实际温度为40℃,温度计水银柱长
24cm 4cm 4cm 100040l --=-℃℃℃
可解得12cm l =。

7.小明给爷爷网购了一台电热足浴器,其铭牌的部分参数如图甲所示,足浴器某次正常工作时,加热功率为控制面板上发光指示灯所对应的功率,控制面板显示如图乙所示,求:
(1)足浴器装入最大容量初温为21℃的水,将其加热到控制面板上显示的温度时,水所吸收
的热量是多少?[c 水=4.2×103 J/(kg·
℃)] (2)上述加热过程用时15 min ,该足浴器的热效率是多少?
(3)整个加热过程中,水温降至40 ℃时,足浴器自动加热至45 ℃,水温随时间变化的图像如图丙所示,当水温第一次加热至45 ℃时,小芳开始给爷爷足浴30min ,求这次足浴给水加热消耗的电能是多少?
(4)小明想了解家里电路的实际电压,于是将家里其他用电器都关闭,他观察到该足浴器在
高档工作时,家里标有“2 000 r/(kW·
h )”的电能表转盘在10min 内转了216r ,则他家电路的实际电压是多少?
【答案】(1)55.0410J ⨯;(2)70%;(3)61.0210J ⨯;(4)198V
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由题意可知,足浴器装入最大容量的水后,质量是
33-331.010kg/m 510m 5kg m V ρ==⨯⨯⨯=水水水
水吸收的热量是
()()()350- 4.210J/kg 5kg 45-21 5.0410J Q c m t t ==⨯⋅⨯⨯=⨯水水℃℃℃
水吸收的热量是55.0410J ⨯。

(2)由题意可知,该足浴器做的总功是
5800W 1560s 7.210J W Pt ==⨯⨯=⨯总 那么该足浴器的热效率是
555.0410J 100%100%70%7.210J
Q W η⨯=⨯=⨯=⨯总 该足浴器的热效率是70%。

(3)由上述可知,水温从21℃加热到45 ℃时,温度的变化量是24℃,需要的加热时间是15 min ,则水温从40℃加热到45℃时,温度的变化量是5℃,需要的加热时间是
1515min 3.125min 24t =⨯=℃℃
由图丙可知,足浴时一个加热循环的时间是
10min 3.125min 13.125min +=
足浴30min 内加热循环的个数是
30min 2.313.125min
n =≈ 即30min 内2个循环后剩余3.75min ,剩余的3.75min 不需要加热,需要加热的时间是
22 3.125min 6.25min t =⨯=
所以这次足浴给水加热的总时间是
15min 6.25min 21.25min 1275s t =+==总
那么这次足浴给水加热消耗的电能是 6800W 1275s 1.0210J W Pt ==⨯=⨯总
(4)由2
U P R
=可得,足浴器的电阻是 ()2
2220V 60.5Ω800W
U R P === 足浴器在高档工作时,电能表转盘在10min 内转了216r ,那么足浴器消耗的电能是 65216r 0.108kW h 0.108 3.610J 3.88810J 2000r/kW h
W =
=⋅=⨯⨯=⨯⋅实 实际功率是 5' 3.88810J 648W 1060s
W P t ⨯===⨯实
实 同理由2
U P R =可得,电路的实际电压是 648W 60.5Ω198V U P R ==⨯=实实
答:(1)水所吸收的热量是55.0410J ⨯;(2)该足浴器的热效率是70%;(3)这次足浴给水加热消耗的电能是61.0210J ⨯;(4)他家电路的实际电压是198V 。

8.某款电磁炉广告称该款电磁炉的热效率可达65%以上,具有节能、高效的特点。

在一次综合实践活动中,“好奇”小组想测量该款电磁炉的加热效率以验证其广告的准确性,于是他们找来一台全新的电磁炉,包装盒中产品参数数据如下表所示:
(1)若电磁炉正常工作20min ,刚好将锅内5kg 、20℃的水,加热到80℃,求此电磁炉烧水时的效率[已知c 水=4.2×103J/(kg·℃)];
(2)小明家装有如图乙所示的电能表,某个时间段,仅有此电磁炉工作,在3min 内电能表表盘转了210圈,求此时电磁炉的实际功率。

【答案】(1)70%;(2)1400W
【解析】
【分析】
(1)知道水的质量、水的比热容、水温度的变化,利用吸热公式求水吸收的热量;已知电磁炉正常工作时的功率和通电时间,利用W Pt =计算消耗的电能;水吸热为有用的能量,电流消耗的电能为总的能量,据此求电磁炉的效率。

(2)若仅有此电磁炉工作时观察电能表,在3min内电能表表盘要转了210圈,利用电能表
的参数“3000r/(kW·h)”求电磁炉工作3min消耗的电能;利用
W
P
t
=求电磁炉的实际功率。

【详解】
(1)水吸收的热量
36
(
4.210J/kg5kg80201J
((.2
)10
))6
Q cm t t
=-=⨯⋅⨯⨯-=⨯

℃℃℃
电磁炉正常工作20min,消耗的电能
6
1500W2060s 1.810J
W Pt
==⨯⨯=⨯
则此电磁炉烧水时的效率
6
6
1.2610J
100%100%70%
1.810J
Q
W
η

=⨯=⨯=


(2)3min内电路中消耗的电能
210r
0.07kW h
3000r/(kW h)
W'==⋅

电磁炉的实际功率
0.07kW h
1.4kW1400W
3
h
60
W
P
t
'⋅
====
'

答:(1)此电磁炉烧水时的效率是70%;(2)此时电磁炉的功率为1400W。

9.如图甲所示为超市一款电饭煲,在额定电压为220V的电路中能正常工作,工作原理如图乙所示,R2=160Ω,其加热功率与保温功率之间的关系为P加热=5P保温,试求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)用电高峰时段,电源电压变为200V,此时电饭煲的保温功率为多少;
(3)电源电压为200V时,标准气压下将3L的汤从20℃加热至100℃,需要20min,电饭煲的加热效率是多少。

(3
1.010
ρ=⨯

kg/m3,3
4.010
c=⨯

J/(kg·℃))
【答案】(1)40Ω;(2)200W ;(3)80%
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由图乙可知,当闭合S 、1S 拨至2时,电路为1R 的简单电路,当闭合S 、1S 拨至1时,
电阻1R 与2R 串联,根据P =2
U R
可知,电阻越小,功率越大,可知当闭合S 、1S 拨至2时,是加热档位,当闭合S 、1S 拨至1时,是保温档位,由P =UI 、I =U R
得 P 加热=21U R ,P 保温=2
12
U R R + 则加热功率与保温功率之比为
P P 加热保温=121R R R +=51
电阻R 1的阻值
R 1=
14R 2=14
×160Ω=40Ω (2)电源电压变为200V ,此时电饭煲的保温功率为 P '保温=212U R R +=()2200V 40Ω160Ω
+=200W (3)加热功率
P '加热=21U R =()2
200V 40Ω
=1000W 由P =W t
得,20min 电饭煲消耗的电能 W 电=P '加热t =1000W ×20×60s =1.2×106J
由ρ=m V
得水的质量 m =ρV =1.0×103kg/m 3×3×10-3m 3=3 kg
水吸收的热量
Q 吸=cm (t -t 0)=4.0×103J/(kg ℃)⨯3kg (⨯100-℃20℃)=9.6×105J
电饭煲的加热效率
η=Q W 吸电=569.610J 1.210J
⨯⨯=80% 答:(1)电阻R 1的阻值为40Ω。

(2)电饭煲的保温功率为200W 。

(3)电饭煲的加热效率为80%。

10.假期爸爸妈妈带着丽丽开车旅行,已知小轿车的总质量约为2t ,最大功率为120kW ,小轿车在牵引力的作用下沿水平公路做匀速直线运动,行驶时所受阻力为车总重的0.2倍。

(g =10N/kg ,汽油的热值取4×107J/kg )求:
(1)若轮胎与地面的总接触面积为0.2m 2,静止时轿车对水平地面的压强为多少?
(2)轿车在5min 内匀速行驶了3km ,此时轿车的实际功率为多少?
(3)若汽油机的效率为30%,那么当轿车以最大功率行驶10min 消耗汽油的质量为多少?
【答案】(1)1×105Pa ;(2)4×104W ;(3)6kg
【解析】
【详解】
(1)轿车的总重力
34210kg 10N /kg 210N G mg ==⨯⨯=⨯
轿车静止时对水平地面的压力
4210N F G ==⨯
则轿车静止时对水平地面的压强
452210N =110Pa 0.2m
F p S ⨯==⨯ (2)由题意可知,轿车匀速行驶时所受阻力
430.20.2210410N N f G ==⨯⨯=⨯
因为轿车沿平直公路匀速行驶,所以轿车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,即
34N 10F f ==⨯牵;
轿车在5min 内牵引力做的功
374103000m 1.1N J 20W F s ==⨯⨯=⨯牵;
则轿车的实际功率
74J 1.210410560s
W W P t ⨯===⨯⨯。

(3)该车以最大输出功率行驶10min ,做的有用功
37W 120101060s 7.21J 0W P t '==⨯⨯⨯=⨯有用最大
, 由100%W Q η=⨯有用
放得,汽油完全燃烧放出的热量
787.210 2.410J 0%J 3W Q η
⨯===⨯有用放, 由Q mq =放得,需要完全燃烧汽油的质量
872.4106kg 410/kg
J J Q m q ⨯===⨯汽汽放油油 答:(1)静止时轿车对水平地面的压强为1×105Pa 。

(2)此时轿车的实际功率为4×104W 。

(3)那么当轿车以最大功率行驶10min 消耗汽油的质量为6kg 。

11.下表为现在家庭、宾馆常用的无线电水壶(一种在倒水时导线脱离,用电加热的方便水壶)的铭牌,某同学用这种电水壶烧开水,他将水放至最大容量,测得水的初温是20C ︒,通电6分钟后水恰好沸腾(在一个标准大气压下),试通过计算,回答下列问题:
(1)该电水壶是利用电流的_____效应工作的;
(2)该电水壶正常工作时的电流及电热丝的电阻;
(3)这段时间水吸收的热量;[水的比热容34.210J /(kg C)c =⨯⋅︒]
(4)现测得电源电压为200V ,求此时电水壶的工作效率。

(计算结果保留两位有效数字) 【答案】(1)热;(2)5.5A ,40Ω;(3)53.3610J ⨯;(4) 93%
【解析】
【详解】
解:(1)电水壶是利用电流通过导体时,使导体产生热量来工作的,是电流的热效应。

(2)根据P UI =可得,此电水壶正常工作时的电流
1210W 5.5A 220V
P I U === 由2
U P R
=可得,电热水壶的电阻 22
(220V)401210W
U R P ===Ω (3)水的质量
3333110kg /m 110m 1kg 水水水m V ρ-==⨯⨯⨯=
水在1个标准大气压下的沸点100t =℃,烧开时吸收的热量
()350 4.210J /(kg C)1kg (100C 20C) 3.3610J 吸水水Q c m t t =-=⨯⋅︒⨯⨯︒-︒=⨯
(4)当电压200V U '=时,消耗的电能
22
5(200V)360s 3.610J 40W t R U ==⨯Ω
'=⨯ 此时电水壶工作的效率
53
3.3610J 100%100%93%2.641J
0吸Q W η⨯=⨯=⨯=⨯ 答:(2)该电水壶正常工作时的电流为5.5A ,电热丝的电阻为40Ω; (3)这段时间水吸收的热量53.3610J ⨯; (4)此时电水壶的工作效率93%。

12.在“探究晶体熔化和凝固规律”的实验中,绘制出了如图2所示的图象。

(1)图1中所示温度计的示数是________℃; (2)海波从开始熔化到完全熔化持续了________ min ;
(3)图2中,海波的熔化过程是________段(用图中字母表示),此过程中海波________热(选填“吸”或“放”);
(4)图2中,海波在D 点是________态,在G 点是________态(均选填“固”或“液”)。

【答案】4-℃ 3 BC 吸 液 固 【解析】 【分析】 【详解】
(1) [1]图1可知温度为零下,其示数为4-℃;
(2)[2]图2可知海波从3min 开始熔化,到6min 熔化结束,持续了
=6min-3min=3min t ;
(3)[3] 海波是晶体,熔化时有一定的熔化温度。

图2中,海波的熔化过程是BC 段; [4] 熔化需要吸收热量;
(4)[5]图2中CD 是液态,所以海波在D 点是液态; [6] 图2中FG 段是凝固后的固态,所以G 点是固态。

13.小明在探究某种物质在熔化前后其温度随加热时间变化的规律时,得到如下表的实验记录。

时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 温度/℃
60
67
73
80
80
80
80
80
80
80
84
88
93
(1)请按上述实验数据在坐标格中作出温度随时间变化的图像____________。

(2)2.5min时该物质是________态。

6min时该物质是________态。

(3)熔化过程进行的时间大约是________min。

(4)根据上述数据,可以归纳出该物质在熔化过程中的特点是________。

(5)该物质的熔点是________。

【答案】固固、液混合 5 吸热但温度不变
80℃
【解析】
【分析】
(1)按表中数据在坐标格中先画点,再描线。

(2)晶体在熔化前为固态,熔化时为固液共存态,熔化完为液态。

(3)熔化过程是指物质开始熔化到完全熔化完,据此判断熔化时间。

(4)分析数据及图像得出物质在熔化过程中的特点:不断吸热,但温度保持不变。

(5)物质在熔化过程中的温度,叫做熔点。

【详解】
(1)[1]根据表格中的实验数据,在坐标格中以横坐标为时间,纵坐标为温度,然后通过描点法在坐标格中描出对应时间的温度,最后将各点用平滑曲线连接起来,得到温度随时间的变化的图像:

(2)[2]由图像知,该物质在2.5min时,还没有开始熔化,所以为固态。

[3]在第6min时,处于熔化过程当中,所以为固、液混合态。

(3)[4]由表格中数据及图像可知,该物质从第5min开始熔化,到第10min完全熔化完,所以熔化过程经历了
10min-5min=5min
(4)[5]由图像及数据知,该物质在熔化过程不断吸热,但温度保持不变。

(5)[6]由数据知,该物质在熔化过程温度保持80℃不变,是晶体,所以熔点为80℃。

14.如图甲所示,是“探究物质的熔化规律”的实验装置。

实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内,再放入大烧杯的水中,观察固体的熔化过程。

(1)固体熔化图象如图丙所示,物质在熔化过程中,温度_____,此时温度如图乙所示,读数方法正确的是_____(填“A”“B”或“C”),该物质是_____(填“晶体”或“非晶体”)。

(2)实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部,则测得试管内物质的温度值偏_____。

【答案】保持不变 B 晶体高
【解析】
【详解】
(1)[1][2][3]由图乙知,A 俯视,读数会偏大,C 仰视,读数会偏小,B 读数方式正确;由于该物质在熔化过程中,温度保持不变,所以是晶体;
(2)[4]实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部,温度计的示数会受烧杯底部的影响,则测得试管内物质的温度值偏高。

15.小明探究水沸腾时的特点,实验装置如图所示。

(1)加热一定时间后,温度计的示数如图所示,此时水的温度为________℃;
(2)当观察到如图中的_______图时,说明水已沸腾;b图中气泡上升的过程逐渐变小,发生的物态变化是_______;
(3)水在沸腾过程中虽然温度不再升高,但酒精灯要持续加热,这说明液体在沸腾过程中要______;
(4)如图所示中能正确表示实验过程中水温度变化的图象是______________。

A. B. C. D.
【答案】89;a;液化;吸热; A。

【解析】
【分析】
本题考查探究水沸腾实验的仪器、实验现象及图象处理。

【详解】
(1)[1]由图可知,温度计的读数是89℃;
(2)[2]水沸腾时,水泡上升变大,到水面破裂开,由此可知a图时,水已沸腾;
[3]b图中,气泡在上升过程中,变小,最后消失了,是气泡中的气体在上升过程中遇到的水温度比较低,气体遇冷液化变成了液体,故是液化过程;
(3)[4]水在沸腾时,虽然温度保持不变,但要继续吸热;
(4)[5]水在沸腾前,吸热温度升高,沸腾时,吸热温度保持不变,直到水全部汽化,满足这些描述的是A。

二、初中物理浮力类问题
16.如图所示,水平桌面上放着一个装有适量水的圆柱形容器,水面上漂浮着一个放有实心小铁球的烧杯;若将小铁球从烧杯中取出放入水中,烧杯仍竖直浮在水面上,ρ铁=7.9g/cm3.下列说法不正确的是
A .水可能会溢出
B .烧杯下表面受到水的压强变小
C .圆柱形容器底受到水的压强变小
D .圆柱形容器对桌面的压强不变 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
A .铁球在烧杯中,整体漂浮在水面上,所以
F G G =+浮总烧杯球;
拿出小球,烧杯漂浮在水面上,所以
F G =浮杯杯,
故烧杯的浮力减小,由=浮水排F gV ρ知,烧杯排开水的体积减小,烧杯中水面会下降,不会溢出,故A 不正确,符合题意;
B .铁球在烧杯中,整体漂浮在水面上,所以F G G =+浮总烧杯球球;拿出小球,烧杯漂浮在水面上,所以F G =浮杯杯,故烧杯的浮力减小,烧杯排开水的重力减小,烧杯排开水的体积减小,烧杯将上浮小一些,烧杯下表面受到水的压强变小,故B 正确,不符合题意;
C .铁球拿出前的总浮力
F G G =+总烧杯球;
铁球拿出后的总浮力
F F F '=+浮总浮杯浮球,
杯子漂浮在水面上,
F G =浮杯杯,

F G F '=+浮总杯浮球,
而铁球沉底,
F G 浮球球<,

F F'
浮总浮总
>;
即铁球拿出后烧杯和铁球受到的总浮力小于拿出前烧杯和铁球受到的总浮力,根据浮排
F gV
ρ
=可知,拿出后排开水的体积小于拿出前排开水的体积,同一个容器底面积相同,则拿出前水的深度大于拿出后水的深度,根据p gh
ρ
=可知,拿出前水对容器底的压强大于拿出后水对容器底的压强,故C正确,不符合题意;
D、容器对地面的压力等于容器、水、物体的重力之和,同一容器,则质量相等,重力相等,铁球与小船质量相等,重力相等,故容器对地面的压力相等,容器的底面积相等,根据
F
p
S
=可知,甲图容器对地面压强等于乙图容器对地面压强;故D正确,不符合题意.17.水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为A
m、
B
m、
C
m,密度分别为
A
ρ、
B
ρ、
C
ρ的均匀实心小球A、B、C放入液体中,A球漂浮、B球悬浮、C球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为F A、F B、F C。

下列选项正确的是()
A.若A B C
m m m
==,则
A B C
F F F
=<
B.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮
C.只取出A球,容器中液面的高度降低了A
B
m
S
ρ
D.三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了()
A B C
g
m m m
S
++
【答案】C
【解析】
【分析】
由图可知,小球A漂浮,小球B悬浮,小球C沉底;
(1)当A B C
m m m
==时三小球的重力相等,物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,据此判断三小球受到的浮力关系;
(2)物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,将C球截去部分后,剩余部分的密度不变,据此判断剩余部分在液体中的状态;
(3)由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知液体的密度,小球A漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理求出小球A排开液体的体积,根据V Sh
=求出只取出A 球时容器中液面的高度降低的高度;
(4)物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据
m
V
ρ=求出B球和C球排开液体的
体积,进一步求出三球放入液体后排开液体的总体积,利用V Sh =求出容器内液体上升的高度,利用p gh ρ=求出三球放入液体前后液体对容器底部的压强的变化量。

【详解】
由图可知,小球A 漂浮,小球B 悬浮,小球C 沉底;
A .若A
B
C m m m ==,则三个小球的重力相同,因物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,则小球A 和B 受到的浮力等于自身的重力,小球C 受到的浮力小于自身的重力,则A B C F F F =>,故A 错误;
B .因物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,则将
C 球截去部分后,剩余部分的密度不变,剩余部分一定仍沉底,故B 错误;
C .由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知,液体的密度为B ρ,小球A 漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,即
A A A F G m g ==浮
由浮排F gV ρ=
可得,小球A 排开液体的体积
A A A A
B B
F m g m V g g ρρρ===浮排液 只取出A 球,容器中液面降低的高度
A
A B A B m V m h S S S
ρρ∆=
==排
故C 正确;
D .因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,由m
V
ρ=可得,B 球和C 球排开液体的体积分别为
B
B B B
m V V ρ==
排,C
C C C
m V V ρ==

三球放入液体后,排开液体的总体积
C
A
B
A B C B
B
C
m m m V V V V ρρρ=++=
+
+
排排排排
容器内液体上升的高度
C
A
B
B
B
C m m m h V S S
ρρρ+
+
∆'==

三球放入液体前后,液体对容器底部的压强的变化量
C
A
B
B
B
C
C B A B C ()B m m m m g p g h g
m m S
S
ρρρρρρρ+
+
∆=∆'==++

故D 错误。

故选C。

18.甲、乙两容器分别装有密度为ρ甲、ρ乙的两种液体,现有A、B两个实心小球,质量分
别为m A、m B,体积分别为V A、V B,密度分别为ρA、ρB,已知它们的密度大小关系为ρ甲>ρA>ρB>ρ乙,下列判断正确的是()
A.若V A=V B,将两球都放入甲容器中,静止时两球所受浮力之比为1:1
B.若V A=V B,将两球都放入乙容器中,静止时两球所受浮力之比为ρA:ρB
C.若m A=m B,将A、B两球分别放入乙、甲容器中,静止时两球所受浮力之比为1:1 D.若m A=m B,将A、B两球分别放入甲、乙容器中,静止时两球所受浮力之比为ρB:ρ乙【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.当V A=V B时,m A>m B,将两球都放入甲容器中,两球都将漂浮,浮力等于各自的重力,所以A受到的浮力大于B受到的浮力,故A错误;
B.当V A=V B时,将两球都放入乙容器中,两球都将下沉,由公式F浮=ρ液gV排可知,两球排开液体的体积相同,两球所受浮力相等,故B错误;
C.若m A=m B时,将A、B两球分别放入乙、甲容器中,A在乙中下沉,所受浮力小于自身重力,B在甲中漂浮,浮力等于自身的重力,所以两球所受浮力不相等,故C错误;D.若m A=m B时,将A、B两球分别放入甲、乙容器中,A在甲中漂浮,浮力等于自身的重力,
F浮A=G A=m A g=m B g,
B在乙中下沉,所受的浮力
F浮B=ρ乙gV B,F浮A:F浮B=ρB:ρ乙,
故D正确;
应选D。

19.如图所示,水平桌面上放置有甲、乙两个完全相同的圆柱形烧杯,分别装入适量的密度不同但质量相等的盐水,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,鸡蛋在甲烧杯中处于悬浮状态,在乙烧杯中处于漂浮状态。

下列判断正确的是()
A.甲杯中盐水密度为ρ甲,乙杯中盐水密度为ρ乙,则ρ甲>ρ乙
B.鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力分别为F浮和F′浮,则F浮>F′浮
C .放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯对桌面的压力分别为F 甲和F 乙,则F 甲>F 乙
D .放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯底部受到的压强分别为p 甲和p 乙,则p 甲=p 乙 【答案】D 【解析】 【分析】
(1)同一只鸡蛋无论漂浮或悬浮,其浮力都等于排开盐水的重,也等于自身的重力;在浮力相同时,排开的液体体积越大,说明液体的密度是越小的;
(2)水平面上物体的压力和自身的重力相等,据此可知甲、乙两烧杯对桌面的压力关系; (3)粗细均匀容器底部受到的压力等于液体的重力和漂浮(或悬浮)物体的重力之和,根据
F
p S =
判断甲、乙两烧杯底部受到的压强关系。

【详解】 AB .因为鸡蛋在甲中悬浮、乙中漂浮,所以浮力都等于自身的重力,即鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力相等,根据F gV ρ=浮液排可知,在浮力相同时,甲杯中的V 排大,则ρ甲小于ρ乙,故AB 错误;
C .因甲、乙两个烧杯完全相同,装入密度不同但质量相等的盐水,且鸡蛋一样,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和G mg =可知,放入鸡蛋后甲、乙两烧杯对桌面的压力相等,故C 错误;
D .烧杯粗细均匀,装入密度不同但质量相等的盐水,且鸡蛋一样,所以甲、乙两烧杯底部受到的压力相等,因两烧杯底面积S 相同,根据F
p S
=可知,两只杯子底部受到液体的压强相同,故D 正确。

故选D 。

20.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】。

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