初二物理下学期第十章浮力单元 易错题测试提优卷试题
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一、选择题
1.如图甲所示,木块A的重力为10N,将合金块B放在木块A上方,木块A恰好有五分
之四的体积浸入水中;若将合金块B取下放到水中,如图乙所示,B沉底,木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一,此时B受到容器底部的支持力为2N,下列说法正确的是()
A.木块A的密度为0.8×103kg/m3
B.图乙中水对A底部的压力为2N
C.合金B的密度为1×103kg/m3
D.从图甲到图乙水对容器底部压力的变化了8N
2.把一个物体挂在弹簧秤下,弹簧秤示数为3N,把它浸没在水(密度为1.0g/cm3)中时,弹簧秤示数变为2N。
假设物体的质量为m,物体的密度为ρ,浸没在水中时物体的上下表面所受的压力差和压强差分别为△F和△P,则无法求得的是()
A .m B.ρ C.△F D.△P
3.如图所示,在装有一定深度水的玻璃水槽中放入一正方体木块,再在水槽口下方安装固定的水平金属网(水能倒入但木块不能穿过)。
现缓慢向水槽中注水,使水槽内水面上升直至与水槽口相平。
下列能正确表示注水过程中木块所受浮力大小与注水时间的关系图象是()
A.B.
C.
D.
4.把重5N、体积为0.6dm3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是()
A.物体上浮、F浮=6N
B.物体悬浮、F浮=5N
C.物体漂浮、F浮=5N
D.物体沉在水底、F浮=6N
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
6.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。
则下列说法错误的是()
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力
D.在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力
7.如图所示,将盛有适量水的容器放在水平桌面上,然后把系在弹簧测力计下的铁块慢慢
地浸入水中(水未溢出),观察铁块从刚开始浸入水中到浸没在水中的实验现象,并对一些物理量做出了如下判断:①铁块受到的浮力变大;②弹簧测力计的示数变大;③桌面受到容器的压力变大:④水对容器底部的压强变大,其中正确的是()
A.①④B.②③C.①③④D.①②④
8.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙盛有适量的水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平,然后把它们分别放在台秤
上,则台秤的示数()
A.甲放上时大B.乙放上时大C.甲和乙放上一样大D.无法判断
9.用质量相同的黄金制成大小不同的两个空心金球,放入质量相同的甲、乙两种不同液体中(两个水槽相同),静止时如图所示,不计球内空气的质量。
下列说法中正确的是
()
A.小金球受到的浮力较大B.大金球受到的浮力较大
C.甲液体的密度较小D.甲、乙两液体对水槽底部的压强一样大10.水平桌面上放有甲、乙两个装有不同液体的相同容器,把两个完全相同的实心小球分别缓慢放入两容器中,两小球静止时如图所示且液面恰好相平,下列分析中错误的是
()
A.两容器中小球受到的浮力相等B.甲容器中液体的密度较大
C .两容器底部受到液体的压强相等
D .甲容器对水平桌面的压力较大
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.底面积为200cm 2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为10cm 的正方体木块A 放入水后,再在木块A 的上方放一物体B ,物体B 恰好没入水中,如图甲所示,已知物体B 的密度为3×103kg/m 3,质量为0.3kg ,则:图甲中A 受到的浮力______N ;若将B 放入水中,静止时如图乙所示,则水对容器底部压强变化了______Pa 。
13.如图甲所示,底面积为100cm 2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/cm 3、底面积为20cm 2的圆柱体A ,容器的底部安装有阀门。
现打开阀门控制水以50cm 3/s 流出,同时开始计时,水对容器底部的压力随时间变化的规律如图(乙)所示,则阀门未打开前水对容器底的压强为______Pa 。
当t=52s 时,水对圆柱体底面的作用力大小为_____N 。
14.如图所示,将含有一空心铝球的冰块投入盛有108cm 3盐水的容器中,冰块内空心铝球的体积与冰的体积之比为1:3,当冰块(含空心铝球)悬浮时,排开盐水的体积
340cm V =排,冰全部熔化后,浸没在水中的空心铝球沉入水底,空心铝球的平均密度为_____3kg /m , 冰块熔化后液体对容器底部的压力变化了_____N 。
(已知冰的密度为330.91kg 0/m ρ=⨯冰,盐水的密度为331.2510kg /m ρ=⨯盐水)
15.如图所示,将边长为0.1米的正方体物块A 用细线悬挂着浸没于水中后,容器内水深
变为0.2米,此时物块A 受到的浮力大小为_____牛,方向_____.已知物块A 上下两个表面中,一个表面受到水的压力为14.7牛,则另一个表面受到水的压力_____是4.9牛(选填“可能”或“一定”)
16.一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器内装有适量的水,现将挂在弹簧测力计下的金属块A 浸没在水中(未与容器底和壁接触),金属块A 静止时,弹簧测力计的示数为F 1,如图甲所示;将木块B (B 外包有一层体积和质量均不计的防水膜)放入水中,如图乙所示,静止后木块B 露出水面的体积与浸在水中的体积之比为2∶3;然后将挂在弹簧测力计下的金属块A 放在木块B 上面,使木块B 刚好浸没在水中,如图丙所示,此时弹簧测力计的示数为F 2;已知金属块A 的体积与木块B 的体积之比为9∶10,则木块B 的密度为______kg/m 3,金属块A 的体积为V B =______(请用字母F 1、F 2、g 、ρ水表示)。
17.如图甲所示,一个圆柱形容器置于水平桌面上,容器足够高且=5N G 容,容器内放有
一个实心长方体A ,底面积2A 200cm S =,高A 10cm h =,A 底部的中心通过一段细杆与
容器底部相连,现向容器内缓慢注水,一段时间后停止注水,已知在注水过程中,细杆对物体的力F 随水深度h 的变化关系图像,如图乙所示,则细杆的长度为____cm ,然后把一个实心长方体B 放在A 的正上方,水面上升2cm 后恰好与B 的上表面相平,如图丙所示,此时杆对物体的力恰好为0N ,且3B A ρρ=,图丙中容器对地面的压强为_____Pa 。
(杆重、体积和形变均不计)
18.如图甲所示,重6N 、密度为0.6×103kg/m 3的木块静止在某液体中时,有13
露出液面,则木块受到的浮力是______N ;液体的密度是______kg/m 3;若在木块上放置一个铁块A ,静止后木块上表面刚好与液面相平,如图乙所示,则铁块A 重______N 。
19.潜水艇停泊在海面上,它受到的重力为G,潜水艇停泊在海面上时受的浮力
_________G;潜水艇下潜时受到的浮力_________G;潜水艇在水下匀速潜行时受到的浮力
_________G。
(以上三空选填大于、等于、小于)
20.天宫二号是中国第一个真正意义上的太空实验室,在太空实验室中的物体处于完全失
重状态,即可以认为不受重力,因此科学家、航天员们可以在里面进行各种地面上难以完
10cm
成的工作和实验。
设想未来的某一天,你在太空实验室中进行实验:将一个体积为3
的铁块浸没在水中,则铁块受到水的浮力为_________ N。
三、实验题
21.小华帮爷爷浇菜园,他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越
大。
由此他猜想:浮力大小可能与物体浸入液体的深度有关。
于是他和小明用圆柱体、弹
簧测力计、水和刻度尺等器材进行探究,如图17所示,并记录了圆柱体下表面浸入水中深
度h时弹簧测力计的示数(如下表所示)。
实验
12345678910序号
h/m00.020.040.060.080.100.120.140.160.18 F/N9.58.57.5 6.5 5.5 4.5 3.5 3.1 3.1 3.1
(2)小华分析实验序号1至7,可以得出初步结论是:______;
(3)小明认为实验过程不够完善,理由是______;
(4)小华选用的圆柱体高度范围是______ 。
A.“13厘米>h>12厘米”;
B.“14厘米>h>13厘米”;
C.“14厘米>h>12厘米”。
22.在探究影响浮力大小因素时,小明做了如图甲所示的实验,请你根据小明的实验探究回答下列问题:
(1)在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,研究的是浮力与_______的关系。
若要研究浮力与物体浸入液体中的深度是否有关,则需要分析A图与_______两图的数据。
(2)实验结束后,小明绘制了弹簧测计对金属体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的图线,如图乙所示,分析图象可知:
①曲线______(选填“a”或“b”)描述的是金属体所受浮力的变化情况。
②由图乙数据可知金属体的密度为______kg/m3。
23.小明用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小的因素。
他根据生活经验提出了如下三种猜想,并举出了相应的实例。
猜想一:浮力大小与物体的密度有关。
实例:铁块在水中下沉,木头可以浮在水面上;猜想二:浮力大小与液体的密度有关。
实例:鸡蛋在水中下沉,在盐水中可以浮起来;猜想三:浮力大小与物体浸入液体中的深度有关。
实例:泳池里,人下蹲时感觉到水向上托自己的力增大。
为了验证上述猜想是否正确,他进行了如下实验:
(1)根据图d和____(填写序号),可以确定猜想二是正确的;
(2)根据图c和d可以验证猜想三是_____(选填“正确”或“错误”)的。
对该猜想所对
应的实例,合理的解释是:_________;
(3) 要验证猜想一是否正确,可以在塑料瓶中________后再进行探究;
(4)同学们讨论认为,猜想一和猜想二中的实例反映了物体的浮与沉可能与密度有关。
要选用一个能漂浮在图e中盐水液面上的物体,该物体的密度应小于____g/cm3。
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)
四、作图题
26.(1)如图甲所示,由于不倒翁的重心偏下(图中黑点处),所以它能左右摇摆而不倒。
请画出此时不倒翁所受重力的示意图______。
(2)如图乙,请画出“浮沉子”A悬浮时所受力的示意图______。
27.如图,一只乒乓球从水中A点上浮,直至漂浮,请画出乒乓球在A点时受力的示意图。
(______)
28.在图中画出静止在水中的小球所受力的示意图。
(______________)
五、计算题
29.放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N,底面积100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块,现将物块浸没水中,容器内水面由16cm上升到20cm(g=10N/kg)。
求:
(1)物块未放入水中时,容器底受到的水的压强;
(2)物块的密度;
(3)物块受到的浮力;
(4)物块浸没水中后,容器对桌面的压强.
30.中国在海军装备现代化的进程中,已拥有世界上最先进的核潜艇。
某型号的导弹核潜艇,该艇水上排水量为16600t,水下排水量为18700t,艇长170.7m、艇宽12.8m,下潜深度可达300m。
求:(海水密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)它在水下航行时所受浮力是多少?
(2)它在水面航行时露出水面的体积是多少?
(3)下潜到最大深度时,潜艇受到的压强是多少?
31.如图所示,柱形容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知容器的底面积为100cm2,水深为0.5m,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3。
(g=10N/kg)试求:
(1)水对容器底部的压强是多少?
(2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?
(3)绳子断了后水对容器底的压强与绳子未断前相比变化了多少?
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一、选择题
1.C 解析:C 【详解】
AB .甲图中,AB 为整体
10AB AB B A B F G G G G N ==+=+
114
=5
AB A A F F gV g V ρρ==⨯⨯液水排
图乙中
210N A A F G ==
图乙水对A 底部的压力为A 受到的浮力等于10N
21
2
A A F gV g V ρρ==⨯⨯水水排2
由受力分析
2N B B B G F F F =+=+支持
根据阿基米德原理得
B B F gV ρ=水
1=10N 2
A g V ρ⨯⨯水
解得33
=210m A V -⨯,
由G mg =得
10N ==1kg 10N/kg
A A G m g =
33331kg
0.510kg /m 210kg /m
A A A m V ρ-=
==⨯⨯ 故AB 错误; C .由题意可知
3333114
=110kg /m 10N/kg 210m =16N 5
A F gV ρ-=⨯⨯⨯⨯⨯水排
116N 10N 6N B A A G F G =-=-=
2N B B G F =+
可得4N B F =,由B B F gV ρ=水,得43
410m B V -=⨯,由G mg =可得
6N ==0.6kg 10N/kg
B B G m g =
33430.6kg
=1.510kg /m 410m
B B B m V ρ-=
=⨯⨯
D .由甲图容器底受到的压力等于水和A 、B 的总重力,乙图容器底受到的压力小于水和A 、B 的总重力,由于B 受到容器底部支持力为2N ,所以减小2N ,故D 错误。
故选C 。
2.D
解析:D 【解析】
试题分析:A.用弹簧秤可测出物体的重力,利用G
m g
= 可求出物体的质量,因此A 选项不符合题意;
B.因为物体完全浸没于水中,因此物体的体积为:F G F V V g g
ρρ'
-==
浮排水水= ,因此物体的密度为:
m G
V G F
ρρ=
='-水 ,因此B 选项不符合题意;
C.物体上下表面所受的压力差即为浮力,因此F F G F '∆浮==- ,因此C 选项不符合题意;
D.因物体的形状未知,因此物体上下表面的压强差无法求得,D 选项符合题意;本题答案选D.
考点:重力及其应用;浮力;阿基米德原理.
3.D
解析:D 【详解】
在注水过程中,经历了三个过程:在木块没有接触金属网之前,木块处于漂浮状态,受到的浮力等于木块重力,大小不变;木块接触到金属网后到水面刚到金属网,由于金属网的束缚,使得木块不能继续上升,随着倒水,木块排开水的体积变大,由F gV ρ=浮水排可知,木块受到的浮力变大;水面从金属网到水槽口,木块浸没水中,排开水的体积不变,由F gV ρ=浮水排可知,木块受到的浮力不变。
可见,在注水过程中木块所受到的浮力先不变、接着增大、最后又不变,只有D 选项图符合题意。
故选D 。
4.C
解析:C 【详解】
假设体积为0.6cm 3的物体能浸没于水中,则浸没时受到的浮力
F 浮=ρ液gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.6×10-3m 3=6N
大于物体自身的重力,因此物体最终漂浮于水面上,由漂浮条件可得
F 浮=
G =5N
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
33
3310N 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.C
解析:C 【详解】
A .在乙液体中,A 漂浮,A 的密度小于乙液体的密度,
B 下沉,B 的密度大于乙液体的密度,两个小球的体积相同,根据m =ρV ,A 的质量小于B 的质量,故A 正确,不符合题意;
B .A 、B 在甲液体中均下沉,则甲液体的密度均小于两个小球的密度,由A 知,乙液体的密度大于A 的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,故B 正确,不符合题意;
C .由图可知,在甲液体中,小球下沉,则
G A >F 浮甲
在乙液体中,小球漂浮,则
G A=F浮乙
所以
F浮甲<F浮乙
故C错误,符合题意;
D.由G=mg可知
G A<G B
由于A、B在甲液体中都沉底,由F浮=ρgV排可得,在甲液体中受到的浮力相同,则根据
G=F浮+N
可知支持力
N=G-F浮
所以
N A<N B
故D正确,不符合题意。
故选C。
7.C
解析:C
【详解】
①据题意可知,铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中,铁块排开液体的体积越来越大,因此受到的浮力变大,①正确;
②由F=G-F浮可知,由于铁块受到的浮力变大,所以测力计的示数变小,②错误;
③整个过程中,铁块受到的浮力变大,根据力的作用的相互性,铁块会给水向下的压力,所以容器对桌面的压力变大,③正确;
④铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中,铁块排开液体的体积越来越大,水的深度越来越大,由p=ρg h可知,水对容器底的压强变大,④正确;
由上分析可知,②错误,①③④正确。
故选C。
8.C
解析:C
【详解】
将鱼缸放上台秤,台秤的示数为鱼缸的总重力。
而甲中装有水,乙中装有水和一个漂浮的小船,则小船的重力与其排开的那部分水的重力相等,而甲乙中的水面相平,所以甲乙两个鱼缸的总重力相等,即台秤的示数一样大。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.D
解析:D
【详解】
AB.两球质量相等且都处于悬浮状态,由沉浮条件可知,浮力等于球的重力,故浮力相等,故AB错误;
C .由图可知左侧球体积小于右侧球,即排开液体体积左侧小于右侧,又由阿基米德原理可知,当浮力相同时,排开液体体积越小,液体密度越大,故甲密度大于乙密度,故C 错误;
D .甲、乙两液体对水槽底部的压强都为G G S
+球液
,故压强相等,故D 正确。
故选D 。
10.C
解析:C 【详解】
A .小球在甲容器中处于漂浮状态
F G =甲浮
小球在乙容器中处于悬浮状态
F G =乙浮
所以
F F
G ==甲浮乙浮
故A 正确,故A 不符合题意;
B .甲乙两容器中所受浮力带下相等,根据F gV ρ=浮液排得
=
F gV ρ浮
液排
V 排越小密度越大,所以甲容器中液体的密度大,故B 正确,故B 不符合题意; C .液面恰好相平,说明液体的深度相同,由p gh ρ=液可知,深度相同,液体的密度越大,压强越大,故C 错误,故选C ;
D .甲容器对容器底部的压强大,根据G F pS ==得,甲容器中的液体和小球的重力大于乙液体和小球的重力,所以甲容器对水平桌面的压力较大,故D 正确,故D 不符合题意。
故选C 。
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
-5333
0.04kg
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3
3
1.110kg/m ρ=⨯液。
12.100 【详解】
[1]体积为的正方体木块A 放入水,全部浸没时
则图甲中A 受到的浮力为
[2]根据密度公式可得物体B 的体积为
图甲中,A 、B 共同悬浮,则 即 则
将B 放入水中,A
解析:100 【详解】
[1]体积为33110 cm ⨯的正方体木块A 放入水,全部浸没时
3333110 cm 110 m V
V -⨯⨯===排
则图甲中A 受到的浮力为
3333= 1.010kg/m 10N /kg 110 m 10N F gV
ρ-=⨯⨯⨯⨯=浮液排
[2]根据密度公式可得物体B 的体积为
43B 33
0.3kg
=
=1.010m 310kg/m
m
V ρ
-=
⨯⨯ 图甲中,A 、B 共同悬浮,则
A =F F G G ++A
B 浮浮B
即
()A B g V V gV m g ρρ+=+A B A 液
则
()()333343B 33
A 33
111.010kg/m 1.010m 0.3kg
=
=0.810kg/m 0 m 110 m g V V m g
gV ρρ---⨯+⨯⨯⨯-+-=
⨯⨯A B 液A
将B 放入水中,A 漂浮,有一部分体积露出水面,造成液面下降,A 漂浮则
A =F G 浮
即
A A A gV gV ρρ=液排
则
333333
A A A 33
0.810kg/m 1.010m ==0.810m 1.010kg/m V V ρρ--⨯⨯⨯=⨯⨯排液
液面下降
3333
A A 22
1.010m 0.810m 0.01m 210m
V V h S ----⨯-⨯∆===⨯排 则水对容器底部压强的变化值为
33=1.010kg/m 10N /kg 0.01m=100Pa p g h ρ∆=∆⨯⨯⨯
13.2.5 【详解】
[1]由图乙可知,当t=0时,水对容器底部的压力为50N ,则阀门未打开前谁对
容器底部的压强为
[2]由图乙可知,在0~40s ,40s ~64s ,64s ~84s 三个阶段,水对
解析:2.5 【详解】
[1]由图乙可知,当t=0时,水对容器底部的压力为50N ,则阀门未打开前谁对容器底部的压强为
42
50N
5000pa 10010m F p s -=
==⨯ [2]由图乙可知,在0~40s ,40s ~64s ,64s ~84s 三个阶段,水对容器底部的压力随时间变化分别为一直线,则第一阶段流出的水量
33140s 50cm /s 2000cm V =⨯=
第二阶段流出的水量
33224s 50cm /s 1200cm V =⨯=
第三阶段流出的水量
33320s 50cm /s 1000cm V =⨯=
根据V
h S
=
,可分别求出第1、3阶段水下降的高度分别为 3
1122000cm 20cm 100cm V h S ===容
3
332
1000cm 10cm 100cm
V h S ===容 因在放水前,对容器底部的压强为5000Pa ,故容器盛满水时的深度为
33
5000Pa
0.5m 50cm 1.010kg/m 10N/kg
p
h g
ρ=
=
==⨯⨯容水 则圆柱体A 的高度为
A 1350cm 20cm 10cm 20cm h h h h =--=--=容
从第40s 到第52s 流出水的体积为
331212s 50cm /s 600cm V =⨯=
此时水下降高度即物体A 露出水面高度为
3
1222
A 600cm 7.5cm 100cm 20cm V h S S '===--容
则A 排开水的体积为
()()23A A 20cm 20cm 7.5cm 250cm V S h h '=-=⨯-=排
此时圆柱体A 的上表面已露出水面,水对A 上表面的压力为零,则水对圆柱A 体底面的作用力即为A 此时受到的浮力,由阿基米德原理可得
33631.010kg/m 10N/kg 25010m 2.5N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮水排
14.3×103 0.11
【解析】 【详解】
第一空.因当冰块(含空心铝球)悬浮时,排开盐水的体积,则冰块(含空心铝球)
的总重力等于浮力,为: G 总=F 浮===0.5N ; 设空心铝球的平均
解析:3×103 0.11 【解析】 【详解】
第一空.因当冰块(含空心铝球)悬浮时,排开盐水的体积3
40cm V =排,则冰块(含空心铝球)的总重力等于浮力,为:
G 总=F 浮=gV ρ盐水排=33-6310N/k 1.2510kg /m 4g 010m ⨯⨯⨯⨯=0.5N ;
设空心铝球的平均密度为ρ,且空心铝球的体积与冰的体积之比为1:3,冰块(含空心铝球)的总体积等于其排开盐水的体积,则空心铝球的体积为14V 排,冰的体积为34
V 排,则冰块(含空心铝球)的总重力为: G 总=m 总g =(m 铝+m 冰)g =(ρV 铝+ρ冰V 冰)g =(ρ14V 排+ρ冰34
V 排)g
=(ρ×
-6340110m 4⨯⨯+330k .910g /m ⨯×-634013
0m 4⨯⨯)×10N/kg , 因G 总=0.5N ,即:
(ρ×-6340110m 4⨯⨯+330k .910g /m ⨯×-6340130m 4
⨯⨯)×10N/kg=0.5N , 解得空心铝球的平均密度为:ρ=2.3×103kg/m 3。
第二空.冰块熔化前,盐水、冰、空心铝球的三者的重力都由容器底部承担,冰块熔化后,空心铝球沉底,盐水、冰、空心铝球的三者的重力也是都由容器底部承担,但此时三者对容器底部的压力分为两部部分,一部分是液体的,另一部分是空心铝球的,所以冰块熔化后液体对容器底部的压力变化量就等于空心铝球对容器底部的压力,即等于容器底部对空心铝球的支持力。
空心铝球的重力为:
G 铝= m 铝g =ρ铝V 铝g =ρ铝14V 排g =2.3×103kg/m 3×-634011
0m 4
⨯⨯×10N/kg=0.23N 。
原来冰的质量为:
m 冰==ρ冰V 冰=ρ冰34V 排=330k .910g /m ⨯×-634013
0m 4
⨯⨯=0.027kg , 冰熔化成水后水的体积为:
V 水=水水m ρ=m ρ冰水=330110.027kg kg/m
⨯=2.7×10-5m 3
,
原来盐水的质量为:
m 盐水==ρ盐水V 盐水=331.2510kg /m ⨯×-6310810m ⨯=0.135kg , 冰块熔化后,盐水的密度将改变,为: ρ盐水′=
++m m V V 盐水冰盐水水
=
-6353
1080.135kg+0.0210m 2.7kg 7+10m
-⨯⨯=33
1.210kg /m ⨯, 则空心铝球沉底时受到的浮力为:
F 浮铝=ρ盐水′gV 铝=ρ盐水′g 14V 排=331.210kg /m ⨯×10N/kg×
-634011
0m 4
⨯⨯=0.12N ,
铝球沉底时静止,则有G 铝= F 浮铝+ F 支,则: F 支= G 铝-F 浮铝=0.23N-0.12N=0.11N ,
即冰块熔化后液体对容器底部的压力变化了0.11N 。
15.8 竖直向上 一定 【解析】
正方体物块A 体积VA0.001,,F 浮水gV 排1.0kg/m39.8N/kg0.0019.8N ;浮力的方向竖直向上;浮力等于物体上下表面受到水的压力
解析:8 竖直向上 一定 【解析】
正方体物块A 体积V A ()3
3a 0.1m ===0.0013m ,V V A =排,F 浮ρ=水gV 排
=1.0310⨯kg/m 3⨯9.8N/kg ⨯0.0013m =9.8N ;浮力的方向竖直向上;浮力等于物体上下表
面受到水的压力差,一个表面受到水的压力为14.7牛,另一个表面受到水的压力可能是14.7N +9.8N 24.5N =或14.7N -9.8N =4.9N ;由题意知,物体的上表面所在的深度小于0.1米,故上表面受到水的压力小于9.8N ,故另一个表面受到水的压力一定是4.9牛.
16.6×103 【详解】
[1]木块B 在水中处于漂浮,已知静止后木块B 露出水面的体积与浸在水中的体积之比为2∶3;则 V 排∶VB =3∶5 木块受到的浮力 FB =GB ρ水VB 排g =ρBV
解析:6×103 212g
F F ρ-水()
【详解】
[1]木块B 在水中处于漂浮,已知静止后木块B 露出水面的体积与浸在水中的体积之比为2∶3;则
V 排∶V B =3∶5
木块受到的浮力
F B =
G B ρ水V B 排g =ρB V B g
木块B 的密度
ρB =B B V V 排ρ水=35ρ水=35
×1.0×103kg/m 3=0.6×103kg/m 3
[2]将金属块A 浸没在水中受到的浮力
F A =
G A ﹣F 1=ρV A g
则。