成都七中嘉祥外国语学校浮力单元专项综合训练
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成都七中嘉祥外国语学校浮力单元专项综合训练
一、选择题
1.如图所示,在盛有水的圆柱形容器内,体积为100cm3实心物块甲放在实心木块乙上,木块乙漂浮在水面上,木块受的浮力为F1,水对容器底部的压强为p1;现将甲取下并浸没水中,静止时,容器对甲的支持力为N,木块静止时受的浮力为F2,水对容器底部的压强为p2,水面深度变化5cm。
已知木块乙的质量为400g,圆柱形容器的底面积为200cm2(g 取10N/kg),则下列说法中正确的是()
A.p1<p2
B.容器对甲的支持力N为2N
C.甲的密度为2.1×103kg/m3
D.F1与F2的差值为11N
2.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
3.如图所示,放在水平桌面上的甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个完全相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时三个容器的液面恰好相平.则下列判断正确的是()
A.物体受到的浮力F A浮>F B浮>F C浮
B.容器对桌面的压力F甲=F乙=F丙
C.液体对容器底的压强p甲>p乙>p丙
D.物体下表面受到液体的压力F A>F B=F C
4.小强做鸡蛋在盐水中悬浮的实验时,先配制了半杯浓盐水并将鸡蛋放入杯中,静止时如图甲所示,然后逐渐向杯中添加清水,直至如图乙所示.在逐渐向杯中添加清水过程中,下列说法不正确的是
A.鸡蛋受到的浮力不变
B.盐水的密度变小
C.盐水对烧杯底的压强逐渐变小
D.盐水对烧杯底的压力逐渐变大
200cm,里面装有一定量的水(图甲)。
用弹簧测力计吊5.如图所示,烧杯的底面积是2
着未知金属体,先将金属体浸没在水中(图乙),水位升高到B处,示数是17N,再将金属体缓慢提出,使水位下降到AB的中点C处(图丙),示数是22N(不计金属体带出的水)。
下列选项中错误的是()
A.金属体的质量是2.7kg
B.金属体浸没时受到的浮力是10N
C.金属体的体积是3
500cm
D.从甲到乙,烧杯对地面的压强增大了500Pa
6.某深海探测器利用“深海潜水器无动力下潜上浮技术”,其两侧配备多块相同的压载铁,当其到达设定深度时,抛卸压载铁,使其悬浮、上浮等,并通过探测器观察窗观察海底世界.这种深海探测器在一次海底科考活动中,经过下潜、悬浮、上浮等一系列操作后,顺利完成任务.如图所示为该探测器在理想状态下观察窗所受海水压强随时间变化的p t
图像,下列说法正确的是
A .探测器在A
B CD 、两个阶段,在竖直方向的速度大小关系是AB CD v v <
B .探测器在CD 阶段处于上浮过程,探测器所受的浮力逐渐增大
C .探测器在BC 阶段处于悬浮状态,受到重力、浮力和海水对探测器的压力
D .探测器在AB BC CD 、、三个阶段,所受重力的关系是AB BC CD G G G <<
7.两个底面积相同形状不同的容器A 、B (G A =G B ),盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将甲、乙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(忽略液体的损失),下列说法正确的是
A .甲物块受到的浮力大于乙物块受到的浮力
B .两容器底受到的液体压强相等
C .取出两物块后,B 容器底受到液体的压强大于A 容器底受到液体的压强
D .取出两物块后,B 容器对桌面的压强小于A 容器对桌面的压强
8.潜水艇在海面下根据需要上浮或下潜(但始终未露出海面)。
潜水艇在下潜时,受到的重力为G 1、浮力为F 1;在上浮时,受到的重力为G 2、浮力为F 2。
下列关系正确的是( )
A .F 1<F 2,G 1=G 2
B .F 1=F 2,G 1<G 2
C .F 1<G 1,F 2>G 2
D .F 1>G 1,F 2<G 2
9.如图所示,两个相同的柱形容器中分别盛有两种不同的液体,并置于水平桌面上,现将相同的小球分别放入容器中,当小球静止时所处的位置如图所示,两小球受到的浮力分别为F 甲 、F 乙 ,则下列判断正确的是( )
A .F 甲 < F 乙 ρ甲 < ρ乙
B .F 甲 = F 乙 ρ 甲 < ρ 乙
C .F 甲 = F 乙 ρ 甲 > ρ 乙
D .F 甲 > F 乙 ρ 甲 > ρ 乙
10.两个实心小球甲和乙,己知它们的质量之比为10:9,密度之比为2:3。
现将甲、乙两球分别放入盛有足够多水和酒精的烧杯中,当甲、乙两球静止时,两球所受到的浮力之比
为5:3,则下列说法正确的是( )
A .甲、乙两物体都漂浮在液面上
B .甲、乙两物体都浸没在液体中
C .甲物体的密度是0.8g/cm 3
D .乙物体的密度是1g/cm 3
11.如图所示,水平面上放有一个圆柱形平底水槽,将一冰块(其中含有一个小球)投入水槽中,冰块漂浮。
己知ρρρ>>球水冰,当冰全部熔化后( )
A .水对水槽底部的压强变大,水平桌面受到的压力不变
B .水对水槽底部的压强变大,水平桌面受到的压力变大
C .水对水槽底部的压强变小,水平桌面受到的压力不变
D .水对水槽底部的压强变小,水平桌面受到的压力变大
12.如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A 、金属块B 按不同的方式放入水中,待A 、B 静止时,三个容器中木块露出液面部分的体积V 甲、V 乙和V 丙相比较,正确的是( )
A .V 甲>V 乙>V 丙
B .V 甲<V 乙<V 丙
C .V 甲=V 乙<V 丙
D .V 甲=V 乙=V 丙
二、填空题
13.边长为10cm 的正立方体木块,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,投入某种液体中仍漂浮,如图乙所示,此时液体对它竖直向上的压强为1×103 Pa ,ρ合金=2.6×103 kg/m 3 ,则合金材料的质量是________ kg 。
(g =10N/kg )
14.质量为1kg 的柱形薄壁容器放在水平面上,底面积为0.01m 2,高为0.6m ,装有0.5m 深的酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m 3), 如图所示。
求:
(1)酒精对容器底部的压强____;
(2)容器对水平面的压强______;
(3)在酒精中放入一个固体,保持酒精不溢出,使酒精对容器底部压强的增加量最大的情况下,同时使容器对水平面压强的增加量最小,请计算固体的质量_____,并判断固体密度ρ与酒精密度ρ酒精之间的大小关系,即ρ固________ρ酒精。
固
15.如图甲所示,底面积为100cm2的圆柱形容器中装满了水,底部中央固定有一根体积不计沿竖直方向的细杆,细杆的上端连接着密度为0.6g/cm3的圆柱体A,容器的底部安装有阀门。
现打开阀门控制水以50cm3/s流出,同时开始计时,水位下降的高度随时间变化的规律如图(乙)所示,阀门未打开前水对容器底部的的压力为50N,则水对容器底部的压强为____________Pa。
当t=55s时,细杆对圆柱体A的作用力大小为____________N。
16.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/m 3)
17.如图所示,A 、B 为密度=3.0×103kg/m 3
的实心正方体物块,其边长L A =L B =10cm ,将A 浸没于水中,然后在B 的右侧施加水平拉力F 2 , 使物块B 向右做匀速直线运动,滑动过程中B 受到桌面的摩擦力是其自身重力的0.2倍(匀速运动过程中,A 一直浸没于水中,不计A 上升过程中水的阻力细绳重及机械间摩擦)求:
(1)物块A 所受到的浮力多大?
(2)B 受到的摩擦力的大小和方向?
(3)细绳对B 的拉力F 1多大?
(4)拉力F 2多大?
18.如图,边长为10cm 的正方体木块漂浮在水面,静止时木块有12
露出水面,则ρ木=______kg/m 3,木块所受浮力F =______N 。
用手将它缓慢压入水中,当木块刚好全部投入水中时,手对木块压力F 1=______N 。
19.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,如图甲所示则木块的密度_________kg/m 3。
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,投入某种液体中仍漂浮,如图乙所示,
此时液体对它竖直向上的压强为 1×103Pa ,332.610kg/m ρ⨯合金=,则合金材料的质量是
_______kg .(g =10N/kg)
20.如图 甲所示,在水平桌面上有一个盛水的圆柱形容器,A 、B 是用相同材料制成的空心球和实心球,把 A 、B 用细线系住,放入容器中,它们刚好悬浮于水中,此时 A 、B 受到 的总浮力________(选填“大于”、“小于”或“等于”)A 、B 受到的总重力;现将细线剪断, 空心球 A 上浮,至静止时露出水面的体积为 200cm 3,如图乙所示,空心球 A 和实心球 B 的质量均为 300g ,则制作空心球 A 和实心球 B 的材料密度为________kg/m 3,空心球 A 的 空
心体积为________ cm3.
三、实验题
21.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A.可能跟物体浸入液体的深度有关
B.可能跟物体排开液体的体积有关
C.可能跟液体的密度有关
D.可能跟物体的密度有关
为了验证上述猜想,李明同学做了如图甲所示的实验:
他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一过程中:
F1=4.5N, F2=3N, F3=2N, F4=2N;
(1)铁块从位置1→2→3的过程中,弹簧测力计的示数___,说明铁块受到的浮力___;从位置3→4的过程中,弹簧测力计的示数___,说明铁块受到的浮力___.(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)通过以上实验可以验证上述猜想___是正确的.(填上面猜想的字母)
(3)如图,同学们利用这些器材还可以测出牛奶的密度,实验步骤如下,请你将实验步骤补充完整.
①将挂在弹簧测力计下的铁块从水中取出擦干;
②铁块挂在弹簧测力计下,测拉力F5=5N;
③取适量牛奶装在烧杯中,将挂在弹簧测力计下的铁块___,在牛奶中,在弹簧测力计的示数F6=1.7N;
④计算牛奶密度为P牛奶=___kg/m3(已知密度为P水=1.0×103kg/m3);
(4)如图乙所示,把新鲜的鸡蛋放在水中会下沉.向水中加盐并轻轻搅拌,你会发现___,这种现象说明了上述猜想___是正确的(填上面猜想的字母).
22.徐亮同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,在弹簧测力计下悬挂一圆柱体,当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降,直到与烧杯底接触为止,如图甲所示。
(1)圆柱体的重力G=______N;
(2)圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮=______N;
(3)比较a、b、c三图可得:浸在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟______有关;
(4)比较______图可得:当圆柱体浸没在水中继续下沉的过程中,受到的浮力不变;
(5)徐亮完成如图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的示数F与物体下降高度h的F-h图象。
那么物体浸没在这种液体中受到的浮力F浮'=______N。
实验表明,浸在液体里的物体受到的浮力大小还跟
______有关。
另一种液体的密度ρ液=______kg/m3。
23.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.
24.下图是小明同学用一金属块来“探究影响浮力大小的因素”而与同学们进行的操作。
请同学们认真观察,帮小明同学完成下列问题:(g取10N/kg)
(1)金属块受到的重力为_____N
(2)当金属块全部浸没在水中时,受到的浮力是____N
(3)由_____两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)由_____两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的_____有关。
(6)实验使用的金属块的密度为_____kg/m3
25.小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作了简易密度计.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.
(1)为了给密度计标上刻度,他进行了如下操作:
a.将其放入水中,竖立漂浮后,在密度计上与水面相平处标上1.0 g/cm3;
b.将其放入密度0. 9 g/cm3植物油中,用同样的方法在密度计上标上0.9 g/cm3;
c.接着他以两刻度线间的长度表示0.1 g/cm3,将整个饮料吸管均匀标上刻度;
①如图甲所示,小明制作的密度计,你认为刻度0.9 g/cm3应该在______点(选填“p”或“q”).
②如图乙所示,若被测液体的密度为ρ液、密度计浸入被测液体的深度为h、自制密度计的质量为m,横截面积为S,用给定的字母推导出ρ液与h的关系式为____________.通过关系式可知:小明这样均匀标注刻度是__________的(选填“正确”、“错误”).
(2)小红为了让测量结果更准确,想使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,请为小红设计一种改进方法:________________________.
(3)小虎将制作好的密度计放入某液体中,出现如图丙所示的现象,为顺利完成实验任
务,你的解决办法是____________.(合理即可)
26.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/cm 3,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:____________.
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一、选择题
1.D
解析:D
【详解】
A .甲和乙漂浮可知
1G G F +=甲乙
将物块甲取下并沉入水中静止时,木块乙仍漂浮,可知
ρρρ>>甲乙水
此时乙所受浮力
0.4kg 10N/kg=4N F G m g ===⨯乙乙乙
此时甲所受浮力
33-63110kg/m 10N/kg 10010m =1N F gV ρ==⨯⨯⨯⨯甲甲浮水
甲放在实心木块乙上是排开液体的体积
1
1G G F V g g
ρρ+=
=甲乙排水水 甲取下并浸没水中,静止时排开液体的体积
2G G
V V V g g
ρρ=+=
+甲乙甲排乙排甲水 比较两个式子可得
12V V >排排
故水面下降,根据p=ρgh 可知,水对容器底部的压强
12p p >
故A 选项错误; B .排开液体体积的变化量
2-3312200cm 5cm=1000cm=110m V V S h -=∆=⨯⨯排排
即
33-10m -1G G G G G V g
g g g
ρρρρ⎛⎫++= ⎪ ⎪⨯⎝⎭=甲乙甲甲乙甲甲
水水水 因此
()()-3333-63-33110m =110kg/m 10N/kg 10010m +110m =11N G g V ρ=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯甲甲水
甲静止容器底时容器对甲的支持力为
N 11N-1N=10N -F G F ==甲浮甲
故B 选项错误; C .甲的密度为
33
-6311N =1110kg/m 1001m 10N/kg
G V g ρ=
=⨯⨯⨯甲甲 故C 选项错误; D .F 1与F 2的差值
1211N F F G G G G =+-==-甲乙乙甲
故D 选项正确。
故选D 。
2.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 。
3.D
解析:D 【详解】
A .根据图示可知,A 悬浮,
B 、
C 漂浮,所以其所受的浮力与其自身的重力相等,故F A 浮=F B 浮=F C 浮;
B .由阿基米德原理可得F V g
ρ=浮
液排 ,因为F A 浮=F B 浮=F C 浮,V A 排>V B 排>V C 排,因此可得ρ
丙>ρ乙>ρ甲,根据图示可知,V A 液<V B 液<V C 液,由公式G =mg =ρVg 可知G 液甲<G 液乙<G 液丙,且A 、B 、C 三个物体相同,容器重力相同,又因为在水平桌面上容器对桌面的压力F =G 液
+G 物+G 杯,故容器对桌面的压力F 甲<F 乙<F 丙;
C .因为液体密度ρ丙>ρ乙>ρ甲,且液体的深度相同,因此由p =ρgh 可知,液体对容器底的压强:p 甲<p 乙<p 丙;
D .因为物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力,因此甲下表面受到的压力大于浮力,乙丙上表面受到的压力为零,因此乙丙下表面受到液体的压力等于浮力,且相等,即F A >F B =F C .
4.C
解析:C 【详解】
A 、鸡蛋由漂浮到悬浮,受到的浮力都等于鸡蛋的重力,故鸡蛋受到的浮力不变,故A 正确;
B 、鸡蛋刚好漂浮在一杯盐水中,此时浮力等于重力,鸡蛋的密度小于盐水的密度,现在往杯中加入适量清水(未溢出),盐水的密度变小,故B 正确;
CD 、现在往杯中加入适量清水(未溢出),盐水对容器的压力增大,根据F
p S
=知液体对容器底部的压强增大,故C 错误,D 正确;
5.C
解析:C 【详解】
B .设金属体重为G ,当金属体浸没水中时
17N F G F =-=示浮……①
将金属体缓慢提出,当水位下降到AB 的中点C 时,排开水的体积减半,浮力减半,此时
1
22N 2
F G F '=-=示浮……②
②-①得
1
22N 17N 5N 2
F =-=浮
当金属体浸没水中时,受到的浮力10N F =浮,故B 正确,不符合题意; C .因为F ρV g =浮水排,所以金属体的体积
3333
10N
0.001m 1000cm 110kg/m 10N/kg
F V V g ρ==
===⨯⨯浮排水 故C 错误,符合题意;
A .②2⨯-①得G =27N ,金属体的质量
27N 2.7kg 10N/kg
G m g =
== 故A 正确,不符合题意;
D .从甲到乙,烧杯对地面的压力增大值
27N 17N 10N F G F ∆=-=-=示
42
10N
500Pa 20010m F p S -∆∆=
==⨯ 故D 正确,不符合题意。
故选C 。
6.A
解析:A 【详解】
A .由液体压强公式p gh ρ=可知深度越深压强越大,压强的变化速度体现的即为深度的变化速度,由图像可知A
B 段压强变化的速度小于CD 段压强变化的速度,因此
AB CD v v <;
B .由图像可知CD 段压强逐渐减小,由液体压强公式p gh ρ=可知深度越浅压强越小,因此处于上浮过程中,同时据阿基米德原理F ρV g =浮液排 可知排开液体体积不变,所受浮力不变;
C .BC 段压强不变,由液体压强公式p gh ρ=可知探测器深度不变,因此处于悬浮状态,此时受到向上的浮力和向下的重力二力平衡;
D .AB 段物体下沉,重力大于浮力,BC 段抛去部分重物后悬浮,重力等于浮力,CD 段再次抛去部分重物后上浮,重力小于浮力,因此AB BC CD G G G >>.
7.C
解析:C 【分析】
(1)根据物体的浮沉条件判断浮力与重力的关系; (2)根据p gh ρ=得出容器底受到压强的关系;
(3)取出物块后,A 的液面下降的多,B 的液面下降的少,由此即可判断; (4)根据压强公式F
p S
=
比较压强的大小.
【详解】
A.甲悬浮,F 浮甲=G 排甲=G ;乙漂浮,则F 浮乙=G 排乙=G ,所以浮力相同,故A 错误; B 、物体在甲中悬浮,则ρ甲=ρA ,在乙中漂浮,则ρ乙>ρB ,ρ甲=ρ乙,因此ρA <ρB ,深度相同,由p gh ρ=可知,B 液体对容器底的压强大,故B 错误;
C 、取出物块后,A 的液面下降的多,B 的液面下降的少,两容器中液体深度h A <h B ,又ρA <ρB ,由p gh ρ=可知,B 容器底受到液体的压强大于A 容器底受到液体的压强,故C 正确;
D 、B 容器液体密度大于A 液体密度,甲排开A 的体积大于乙排开B 的体积,取出后物体后B 液体体积大于A 液体体积,B 液体的重力大于A 液体重力,由压强公式F
p S
=得,取出两物块后,B 容器对桌面的压强大于A 容器对桌面的压强.故D 错误. 故选C .
8.C
解析:C 【详解】
在海水中,潜水艇所受F 浮=ρ海水gV 排,始终没有露出水面,所以所受浮力不变,F 浮
=F 1=F 2;可以通过“让海水进入压力舱”增大自重、“将海水排除压力舱”减小自重,F 浮<G 1时,即F 1<G 1,潜水艇下沉,F 浮>G 2时,即F 2>G 2,潜水艇上浮,由于F 浮=F 1=F 2,则G 1>G 2,综上,故C 正确,ABD 错误。
故选C 。
9.C
解析:C 【详解】
小球放入甲乙两个容器的液体中,都是处于漂浮状态,则小球受到的浮力都等于小球的重力,所以
F 甲=F 乙
据阿基米德原理有
F 甲=ρ甲gV 排1,F 乙=ρ乙gV 排2
由图示知
V 排1<V 排2
所以
ρ甲>ρ乙
故ABD 错误,C 正确。
故选C 。
10.C
解析:C 【详解】
己知两个实心小球甲和乙的质量之比为10:9,密度之比为2:3则他们的体积之比为
1035====923m V m m V m ρρρρ⨯⨯甲
甲甲甲乙乙
乙乙甲乙
根据=F gV ρ浮液排可求得甲、乙小球排开水的体积之比为
3350.8g/cm 4===31g/cm 3F g V F F V F g
ρρρρ⨯⨯=甲浮
水酒精甲排
甲浮乙浮乙浮乙排
水酒精 (1)若乙浸没在液体中时=V V 乙乙排,由
4=3V V 甲排乙排,且5
=3V V 甲乙,可以推导出4=5
V V 甲排甲。
根据
物体浸入液体的体积与总体积之比等于物体密度和液体密度之比,可得出
334
=
= 1.0g/cm 0.8g/cm 5
V V ρρ⨯=甲排甲水甲 那么乙物体的密度为
3333==0.8g/cm =1.2g/cm 2
2
ρρ⨯乙甲
(2)若乙漂浮时,甲也漂浮,则由物体的浮沉条件可知,浮力和重力相等,即
==F m g m F m g m 甲浮甲甲
乙乙
乙浮 由题意知,它们的质量之比为10:9;两球所受到的浮力之比为5:3,质量之比不等于浮力之比。
故排除条此种情况。
故ABD 不符合题意,C 符合题意。
故选C 。
11.C
解析:C 【详解】
冰块熔化前,冰块和小球总的重力等于浮力;冰块熔化后,冰块和小球总的重力是不变的,其内的小球会下沉,小球浮力小于重力,原先的冰熔化成水后重力不变,其密度和水密度相同,故悬浮在水中,原先冰块熔化为水后受到的浮力等于其重力;综上所述,小球和冰块熔化的水受到的总浮力是减小的,根据阿基米德原理可知,排V 减小,液面会下降,故水对水槽底部的压强变小。
水平桌面受到的压力始终等于里面物体的总重力,故水平桌面受到的压力是不变的。
故选C 。
12.B
解析:B 【详解】
由图可知木块A 和金属块B 作为整体在甲、乙两图中都是处于漂浮状态,图丙中木块A 处于漂浮状态、金属块B 沉底,所以A 、B 两物体受到的浮力
F 甲AB =
G A +G B F 乙AB =G A +G B F 丙AB =G A +F B 浮
因为金属块B 在水中会下沉,则G B >F B 浮,所以
F 甲AB =F 乙AB >F 丙AB
根据阿基米德原理可知
F
V g
ρ=
排液
则V 甲AB =V 乙AB >V 丙AB ,因为乙中B 全部浸没,故三个容器中木块浸入液面部分的体积V
甲A
>V 乙A >V 丙A ,即三个容器中木块露出液面部分的体积V 甲<V 乙<V 丙。
故选B 。
二、填空题
13.【详解】 木块的体积
V=0.1m×0.1m×0.1m=0.001m3
由木块漂浮在水面上,有体积露出水面,得 F 浮=G 木 又
F 浮=ρ水V 排g=ρ水Vg ,
G 木=ρ木Vg 故
ρ水Vg=ρ木Vg 解析:0.52
【详解】 木块的体积
V =0.1m×0.1m×0.1m=0.001m 3
由木块漂浮在水面上,有
2
5
体积露出水面,得 F 浮=G 木
又
F 浮=ρ水V 排g =ρ水
3
5
Vg ,G 木=ρ木Vg 故
ρ水
3
5
Vg =ρ木Vg
可得
ρ木=
35ρ水=3
5
×1×103kg/m 3=0.6×103kg/m 3 设截去木块的体积为V ′,∵在某种液体中仍漂浮,∴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′
∵木块受到液体的浮力
F 浮′=F 下表面-F 上表面=F 下表面=ps =1×103Pa×0.01m 2=10N
可得
ρ木(V -V ′)g +ρ金V ′g =10N
即
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
合金材料的质量
m 金=ρ金V ′=2.6×103 kg/m 3×2×10-4m 3=0.52kg
14.3920Pa 4900Pa 0.8kg
【详解】
(1)[1]酒精对容器底部的压强为
p =ρ酒精gh=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×0.5m=3920Pa
(
解析:3920Pa 4900Pa 0.8kg ≤ 【详解】
(1)[1]酒精对容器底部的压强为
p =ρ酒精gh=0.8×103kg/m 3×9.8N/kg×0.5m=3920Pa
(2)[2]容器的重力
G 1=m 1g =1kg×9.8N/kg=9.8N
容器中水重
G 2=m 2g =ρ酒精Vg =ρ酒精Shg =0.8×103kg/m 3×0.01m 2×0.5×9.8N/kg=39.2N
容器对水平面压力
F =
G 1+G 2=9.8N+39.2N=49N
所以容器对桌面的压强为
2
49N 4900Pa 0.01m F p S ===
(3)[3]酒精对容器底部压强会增加主要是因为放入固体后液面会上升,要使增加量最大,即液体的深度最大,依题意知液面上升最大为0.1m ;要使容器对水平面压强的增加量最小,即容器对水平面压力的增加量最小,即固体的质量与放入固体后排开酒精的质量相等。
固体的质量为
3320.810kg/m 0.01m 0.1m 0.8kg m m V ρ=∆='=⨯⨯⨯=酒精酒精。