物理浮力题20套(带答案)
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物理浮力题20套(带答案)
一、浮力
1.将塑料球和木球用细绳相连放入水中时,木球露出水面的体积为它自身体积的3/8,如图甲所示,当把细绳剪断后,塑料球沉底,木球露出水面的体积是它自身体积的1/2,这时塑料球受到池底对它的支持力为F,如图乙所示若已知塑料球和木球的体积之比是1:8,则()
A.木球的重力为2F
B.塑料球所受的浮力为2F
C.绳子剪断前后,两物体所受的总浮力相差2F
D.塑料球的密度为2.0×103千克/米3
【答案】D
【解析】
试题分析:(1)塑料球和木球处于平衡状态,根据漂浮条件分别列出等式,利用阿基米德原理即可推导出木球和塑料球的重力和浮力;
(2)把细线剪断后,根据木球露出水面的体积为自身体积的可知木球排开水的体积,根据物体的漂浮条件和阿基米德原理求出木球的密度,再根据漂浮条件和阿基米德原理表示出细线剪断前木球、塑料球的重力之和与浮力之间的关系,然后利用密度公式即可求出塑料球的密度.
解:(1)把细线剪断前,木球和塑料球漂浮,木球受力为:G木,向下的F拉、F木浮1;
则G 木+F拉=F木浮1,而F木浮1=ρ水g(1﹣)V木=ρ水gV木,
则G木+F拉=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
细线剪断后,木球受力为:G木,F木浮2;
则G木=F木浮2,而F木浮2=ρ水g(1﹣)V木=ρ水gV木,
则G木=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
①式﹣②式得:
F 拉=F木浮1﹣F木浮2=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
把细线剪断前,塑料球受力为:G塑料,F拉、F塑料浮;
则G塑料=F拉+F塑料浮﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
把细线剪后前,塑料球受力为:G塑料,支持力为F、F塑料浮;
G塑料=F+F塑料浮﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
④式﹣⑤式得:F拉=F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥
由③⑥式可知:ρ水gV木=F,
则ρ水gV木=8F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑦
则根据②和⑦式得:
G 木=ρ水gV木=×8F=4F,故选项A错误;
因为V塑料:V木=1:8,
所以F塑料浮=ρ水gV塑料=ρ水g×V木=×8F=F,
故选项B错误;
(2)把细线剪断后,木球排开水的体积V排=V木﹣V木=V木,
F 浮木=ρ水gV排=m木g,即ρ水g×V木=ρ木V木g,
解得:ρ木=ρ水,
把细线剪断前,木球和塑料球漂浮,则
F浮前=ρ水gV排′=(m木+m塑料)g,即ρ水g(V木+V塑料)=(ρ木V木+ρ塑料V塑料)g,
因为V塑料:V木=1:8,
所以ρ水(×8V塑料+V塑料)=(ρ水×8V塑料+ρ塑料V塑料),
整理可得:ρ塑料=2ρ水=2×1×103kg/m3=2×103kg/m3.故选项D正确;
绳子剪断前后,两物体所受的总浮力之差为:
F浮前﹣F浮后=(G木+G塑料)﹣(G木+F塑料浮)=G塑料﹣F塑料浮=F;故选项C错误;
故选D.
2.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:V a<V b=V c
B.它们的重力关系是:G a=G b>G c
C.它们的密度关系是:ρa>ρb>ρc
D.它们所受的浮力关系是:F a=F b=F c
【答案】C
【解析】
【分析】
(1)当物体的重力大于受到的浮力时物体下沉,当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,当物体的重力小于受到的浮力时物体上浮;根据阿基米德原理结合图判断三球的体积关系;
(2)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.
【详解】
(1)由图可知,a漂浮,b悬浮,则V排a<V a,V排b=V b,
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F a=G a,F b=G b;
因为a与b质量相等,则物体的重力相等,所以浮力F a=F b;
因为F浮=ρgV排,所以V排a=V排b,
所以V a>V b,
由题干可知:V b=V c,所以V a>V b=V c,故A错误;
(2)因为b悬浮,c沉入底部,
所以F b=G b,F c<G c;
因为b与c体积相同,
所以根据F浮=ρgV排可知:F b=F c,所以G b<G c;则G a=G b<G c,故B错误;
(3)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:ρa<ρb<ρc,故C错误;
(4)由上分析可知:浮力F a=F b=F c,故D正确.
故选D.
3.测量液体密度的仪器叫密度计,将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(如图甲所示).图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断()
A.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大B.密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大C.乙烧杯中液体的密度较大D.丙烧杯中液体的密度较大
【答案】D
【解析】
试题分析:由于两个密度计在两种液体中都处于漂浮状态,浮力等于重力,而密度计本身的重力是一定的,所以在两种液体中所受的浮力是相等的,故A、B都错;当浮力相等时,排开液体的体积越小,液体的密度就越大,由图示可知,排开丙液体的体积小,所以丙液体的密度大,故C错,D正确;应选D.
【考点定位】密度计的应用
4.如图所示,一鸡蛋在盐水中处于静止状态,后用手指将鸡蛋向下按压一下松手后,(若盐水足够深)下列说法正确的是
A.鸡蛋向下加速运动,受到盐水的压强变大,受到盐水的浮力变小
B.鸡蛋向下做减速运动直至停止,鸡蛋受到盐水的压强变大,受到盐水的浮力不变C.鸡蛋先向下、后向上运动并回到原位,鸡蛋受到盐水的压强、浮力先变大后变小D.鸡蛋始终向下做匀速直线运动,鸡蛋受到盐水的压强变大,受到盐水的浮力不变
【答案】B
【解析】
【详解】
鸡蛋在盐水中处于静止状态,浮力等于重力,用手指将鸡蛋向下按压一下松手后,鸡蛋向下运动时受到向上的阻力,速度会越来越小;鸡蛋在下降时随着深度的增加,压强会越来越大,由于排开盐水的体积不变所以浮力不变;应选B.
5.如图所示物体A由大小两个圆柱体组成悬浮于水中,已知V A=1dm3,大圆柱体上表面受水向下压力5N,小圆柱体下表面受到水向上压力8N,下列说法正确的是
A.物体A受浮力3N
B.物体A受浮力13N
C.大圆柱体下表面受向上压力7N
D.大圆柱体下表面受向上压力10N
【答案】C
【解析】
【详解】
由题可知,物体A由大、小两个圆柱体组成悬浮于水中,已知V A=1dm3,则物体A排开水的体积:
V排=V A=1dm3=1×10﹣3m3,
根据阿基米德原理,物体A所受的浮力:
,
根据浮力产生原因可得:F浮=F向上小+F向上大﹣F向下,
所以大圆柱体下表面受向上的压力:F向上大=F浮﹣F向上小+F向下=10N﹣8N+5N=7N。
故ABD错误,C正确为答案。
6.如图所示,装有一定量水的圆柱形容器(容器足够高)置于水平地面上,把甲、乙两个等体积实心小球分别放入水中,水对容器底部压强的增加量依次为Δp甲、Δp乙,下列判断正确的是
A.若Δp甲>Δp乙,则F浮甲>F浮乙
B.若Δp甲>Δp乙,则m甲<m乙
C.若Δp甲<Δp乙,则ρ甲>ρ乙
D.若Δp甲<Δp乙,则G甲>G乙
【答案】A
【解析】
【分析】
已知甲、乙两个实心小球等体积,根据水对容器底部压强的增加量的大小关系利用p=ρgh 得出水的深度变化,然后得出小球浸入的体积变化;即可根据阿基米德原理判断得出小球所处的状态,根据物体的浮沉条件判断出小球的浮力和重力、密度的关系。
【详解】
A、若△p甲>△p乙,由于实心小球是放入同一个圆柱形容器里的水中,根据p=ρgh可知:△h甲>△h乙,根据V排=S△h可知:V甲排>V乙排;根据F浮=ρgV排可知:F浮甲>F浮乙;故A 正确;
B、由于甲、乙两个实心小球等体积,V甲排>V乙排;则说明甲球浸没水中(悬浮或下沉),乙球漂浮,根据物体的浮沉条件可知:G甲≥F浮甲,G乙=F浮乙;所以m甲>m乙;故B 错误;
C、若△p甲<△p乙,由于实心小球是放入同一个圆柱形容器里的水中,根据p=ρgh可知:△h甲<△h乙,根据V排=S△h可知:V甲排<V乙排;由于甲、乙两个实心小球等体积,V甲排<V乙排;则说明甲球漂浮,乙球浸没水中;根据物体的浮沉条件可知:ρ甲<ρ水,ρ乙≥ρ水;所以ρ甲<ρ乙;故C错误;
D、由于甲、乙两个实心小球等体积,根据G=mg=ρVg可知:G甲<G乙;故D错误。
故选A。
7.如图所示,边长为10cm的实心正方体,静止在乙液体中。
h1等于10cm,其上表面受到液体向下的压力F1=8N,下列说法正确的是
A.液体的密度为0.8×103g/cm3B.正方体受到的浮力为8N
C.正方体上表面受到液体的压强为8×104pa D.正方体下表面受到液体的压力为18N 【答案】B
【解析】
【详解】
AC .根据题意知道,正方体的上表面积是:
S=L 2 =(10cm )2 =100cm 2 =0.01m 2 ,
由于上表面受到液体向下的压力F 1 =8N ,所以,上表面受到液体向下的压强是:
1218N =
800Pa 0.01m
F p S ==上 由p=ρgh 知道,液体的密度是:
1800Pa =10N/kg 0.1m
p gh ρ=
⨯上 =0.8×103 kg/m 3 , 故AC 不符合题意;
BD .下表面受到液体的压强是:
p 下 =ρgh 2 =0.8×103 kg/m 3×10N/kg×(0.1m+0.1m )=1600Pa ,
由F
p S
=
知道,下表面受到液体的压力是: F 下=p 下S =1600Pa×0.01m 2 =16N ,
由浮力产生的原因知道,正方体受到的浮力是:
F 浮 =F 下 -F 1 =16N-8N=8N ,
故B 符合题意,D 不符合题意。
8.水平桌面上有两个相同的烧杯甲和乙,内盛有密度不同的盐水.将同一鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个烧杯中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示.若甲、乙两杯盐水对容器底的压强分别为p 甲和p 乙,鸡蛋排开盐水的质量分别是m 甲和m 乙.则
A .p 甲=p 乙m 甲=m 乙
B .p 甲<p 乙m 甲>m 乙
C .p 甲<p 乙m 甲=m 乙
D .p 甲>p 乙m 甲>m 乙
【答案】C 【解析】 试题分析:
(1)由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,
因为ρ液>ρ物时物体漂浮,ρ液=ρ物时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,
因为p=ρgh ,且两杯中液面相平,所以乙杯底压强大于甲杯底压强.
(2)因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,
因为F 浮=G 排=m 排g ,浮力相同,所以鸡蛋排开盐水的质量相同. 故选C .
9.如图所示,甲、乙两杯液体静止放在水平桌面上。
把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中,鸡蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,此时两液面相平。
下列说法中正确的是
A .鸡蛋在甲、乙两杯液体中受到的浮力相等
B .两杯液体的密度相等
C .两杯液体对容器底部的压强相等
D .在甲杯液体中加入食盐溶化后,鸡蛋会下沉一些 【答案】A 【解析】 【分析】
(1)根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系;
(2)液体内部压强的大小与液体的密度和深度有关; (3)根据浮力公式判断液体密度与排开液体体积的关系。
【详解】
AB .由题意可知,鸡蛋在甲、乙两杯液体中分别处于漂浮和悬浮状态,因为物体漂浮或悬浮时,物体受到的浮力与自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯液体中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,则A 正确,B 错误;
C .ρρ<甲鸡蛋时,鸡蛋漂浮,ρρ=甲鸡蛋时,鸡蛋悬浮,故甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,因为两杯中液面相平,由p gh ρ=液可知,甲容器底部所受液体压强比乙的大,则C 错误;
D .在甲杯液体中鸡蛋的重力等于受到的浮力,向其中加入食盐溶化后液体密度增大,鸡蛋仍处于漂浮状态,所受浮力大小不变,由F gV ρ=浮液排可知,鸡蛋排开液体的的体积变小,即鸡蛋会上浮一些,则D 错误。
10.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,三个容器的底部所受的水的压强相比较,正确的是( )
A .p 甲>p 乙>p 丙
B .p 甲=p 乙>p 丙
C.p甲<p乙<p丙D.p甲<p乙=p丙
【答案】B
【解析】
【详解】
由图可知,木块A和金属块B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,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,所以,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V排=
F
g
浮
水
,则
V甲AB=V乙AB>V丙AB,
则水面上升的高度关系为:
h甲升=h乙升>h丙升
在三个相同的容器中装有质量相同的水,原来水面高度相同,故待A、B静止时,水面高度的大小关系为:
h甲=h乙>h丙,
根据p=ρgh可知水对容器底部压强的关系为:
p甲=p乙>p丙,
故B符合题意,ACD不符合题意.
11.某同学制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法错误
..的是()
A.潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的
B.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇下沉
C.向外拉注射器活塞,试管内水量适当时,可实现潜艇悬浮
D.潜艇模型的试管上绕些铁丝,可保持试管稳定
【答案】B
【解析】
A. 当潜艇模型浸没在水中时,排开水的体积不变,所受浮力不变,因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的,故A正确;
B. 现在潜艇模型处于悬浮,向内推注射器活塞,水会被压出试管,此时模型的自重减小,模型上浮,故B错误,符合题意;
C. 向外拉注射器活塞,试管内水增加,潜艇可能下沉,故C正确,不符合题意;
D. 试管左
轻、右重,为了保持试管稳定,潜艇模型的试管上绕些铁丝,故D正确,但不符合题意;
12.如图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,两球沉底如图甲所示;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示,两容器中液面刚好相平,则下列说法正确的是
A.小球A 的质量大于小球 B 的质量
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.小球A 在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D.甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强
【答案】D
【解析】
【详解】
A、在乙液体中,A漂浮,则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;比较可知,A的密度小于B的密度;两个小球的体积相同,根据m=ρV可知,A的质量小于B的质量,故A错误;
B、A、B实心小球在甲液体中均下沉,则甲液体的密度均小于两个小球的密度,由A项解答可知,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错误;
C、由图可知,在甲液体中A球下沉,则G A>F浮甲,在乙液体中A球漂浮,则G A=F浮乙,所以F浮甲<F浮乙,故C错误;
D、甲液体的密度小于乙液体的密度,两容器中液面相平,根据p=ρgh可知,甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强.故D正确.
13.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把质量相等体积不同的 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。
则下列说法正确的是()
A.小球 B 排开甲液体质量小于小球 A 排开乙液体的质量
B.在甲液体中容器底对小球 A 的支持力等于对小球 B 的支持力
C.小球 A 在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D.小球 A 排开甲液体质量小于小球 B 排开乙液体的质量
【答案】A
【解析】A. 在乙液体中,A漂浮,A排开的乙液体的重力等于A的重力,在甲液体中,B 下沉,B排开的甲液体的重力小于B的重力,A、B质量相等,因此小球 B 排开甲液体质量小于小球 A 排开乙液体的质量,故A正确;B. m A m B,在乙液体中,A漂浮,乙沉底,因
此A B,由=可得,V A V B, 在甲液体中, V A排V B排,所以F A浮F B浮,则根据G=F浮N可知支持力N=G−F浮,所以,N A<N B,故B错误;C.小球 A 在甲液体中受到的浮力小于A的重力,小球 A 在乙液体中受到的浮力等于A的重力,故小球 A 在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中的浮力,故C错误;D.在乙液体中,A漂浮,在甲液体中,A沉底,因此乙的密度大于甲的密度,V A V B,小球 A 排开甲液体质量和小球 B 排开乙液体的质量无法确定,故D错误。
故选A.
点睛:根据两个小球的浮沉情况及物体的浮沉条件,可判断出物体密度和液体密度的大小关系,物体漂浮,则物体密度小于液体密度;物体下沉,则物体密度大于液体密度.根据物体的浮沉条件结合阿基米德原理分析;根据物体的受力平衡即可判断支持力.
14.小明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,制成简易密度计.现使吸管竖直漂浮在不同液体中,测量出液面到吸管下端的深度为h,如图所示.则下列图表示吸管所受的浮力大小F、液体的密度ρ与深度h关系的图象中,可能正确的是()
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】
【分析】
密度计漂浮在不同的液体中,根据漂浮条件,所受浮力等于自身重力,即浮力不变,据此判断浮力F与浸没液体中深度h的关系;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排=ρ液gSh,浮力和密度计的横截面积一定时,判断出液体密
度与浸没液体中的深度的关系.
【详解】
同一只密度计,重力G不变,竖直漂浮在不同液体中,由漂浮条件F浮=G可知,浮力不变,与浸没液体中的深度无关,故AB错误;
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得,g是定值,ρh的乘积为定值,所以ρ、h的关系呈现反比例函数图象,故C错误,D正确.
15.已知密度为2×103kg/m3,边长为4cm的正方体橡皮泥块,放在足够多的水中,沉入水底;当把它捏成一只小船时,便能漂浮在水面上,以下计算结果正确的是(g=10N/kg)A.橡皮泥块的质量是12.8g
B.橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64N
C.橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.28×10-4m3
D.橡皮泥块浸没在水中是受到的浮力是1.28N
【答案】C
【解析】橡皮泥的密度ρ=2×103kg/m3=2g/cm3,体积V=(4cm)3=64cm3=6.4×10-5m3,
A、由得橡皮泥的质量m=ρV=2g/cm3×64cm3=128g,故A错误;
B、橡皮泥小船漂浮时受到的浮力F浮=G=mg=0.128kg×10N/kg=1.28N,故B错误;
C、由F浮=ρ水V排g得橡皮泥小船漂浮时排开水的体积
,故C正确;
D、橡皮泥块浸没在水中时V排′=V=6.4×10-5m3,则F浮′=ρ水V
g=1×103kg/m3×6.4×10-5m3×10N/kg=0.64N,故D错误.
排′
故选C.
16.如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有1/4的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高2cm,容器底部受到的压强变化了160Pa(取g=10N/kg),则下列判断错误的是()
A.液体的密度是0.8×103Kg/m3B.木块的密度为0.6g/cm3
C.木块受到的浮力是6N D.使木块完全浸没需要4N向下的压力【答案】D
【解析】
【详解】
A.根据公式p=ρgh可得液体密度:ρ液===0.8×103kg/m3;故A正确;
B.木块静止时,有的体积露出液面,则V排=(1﹣)V木=V木,根据漂浮条件可得:F浮=G木,即:ρ液gV排=ρ木gV木,所以,ρ木=ρ液=×ρ液
=×0.8×103kg/m3═0.6g/cm3;故B正确;
C.木块的体积V木=L=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,木块的重力G木=m木g=ρ木gV木
=0.6×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=6N;则F浮=G木=6N;故C正确;
D.木块完全浸没浮力F浮′=ρ液gV木=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=8N;则压力F=F浮﹣G =8N﹣6N=2N;故D错误;故应选D.
木
17.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
),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,浸乙
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】
【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。
18.如图所示,我国第二艘航母上的舰载机群飞离后,航母受到的浮力F及其底部受到水的压强p的变化情况是()
A.F减小,p增大 B.都减小 C.F增大,p减小 D.都增大
【答案】B
【解析】
【分析】
航母上的舰载机群飞离后,航母自重减小,上浮一些,根据物体的浮沉条件和液体压强的特点分析。
【详解】
(1)∵舰载机群飞离后,航母仍漂浮,但自重G减小,∴航母所受浮力减小。
(2)∴排开水的体积要减小,航母将上浮一些∴航母底部所处的深度减小,又∴航母底部所受的压强将减小。
故选B
【点睛】
本题综合利用了浮沉条件(漂浮条件)和液体压强的特点,要求灵活运用,难易适当。
19.甲、乙两个相同的溢水杯分别盛满密度为ρ1、ρ2的液体,若将质量为m的小球A轻放入甲溢水杯,小球A浸没在液体中,从甲杯溢出16g液体。
若将小球A轻放入乙溢水杯,小球A静止时有1/5的体积露出液面,从乙杯溢出20g液体。
若用细线拉住小球A使其分别浸没在两杯液体中,如图所示,细线对小球A的拉力分别为T1,T2,则下列判断正确的是
A .T 1=0.05N
B .T 2=0.04N
C .ρ1:ρ2=25:16
D .ρA :ρ1=5:4
【答案】D 【解析】 【详解】
A .根据题意和阿基米德原理可得,小球完全浸没在甲中时,受到的浮力F 浮甲=mg =0.016kg ×10N/kg=0.16N ;小球在乙中漂浮,则小球浸没
4
5
的体积,此时小球在乙中受到的浮力为F 浮乙=G =G 排=
mg =0.02kg ×10N/kg=0.2N ;小球的质量等于排开液体的质量,即m =20g ;
由甲图可得:T 1=G-F 浮甲=0.2N-0.16N=0.04N ;故A 错误; B .因为小球浸没
4
5
的体积,此时小球在乙中受到的浮力为F 浮乙=0.2N ;则当小球全部浸没在乙中时,小球受到的浮力:F 浮乙′=0.2N
45
=0.26N ;
故由乙图可得:T 2=F 浮乙′-G =0.25N-0.2N=0.05N .故B 错误; C .小球在乙中漂浮,即F 浮=G ,
ρ 2×45
V A g = ρ A V A g
即ρ A :ρ2=4:5;
F 浮甲=
ρ 1gV A =0.16N ,F 浮乙= ρ 2×4
5
V A g =0.2N , 1
2ρρ=0.16N 50.2N
4
⨯=16:25,故C 错误; D .ρ A :ρ 1=A 2ρρ:
12ρρ=54:1625=5
4
;故D 正确.
20.甲、乙两球放在液体中静止,甲球在水面以上和水下部分的体积比为1:4,如图所示,则下列说法正确的是
A .若甲、乙体积相同,因为甲球漂浮,乙球悬浮,所以F 浮甲>F 浮乙
B .若甲、乙体积相同,G 甲=3/4G 乙
C .若甲、乙休积相同、均为实心,则甲、乙由不同物质构成,ρ甲:ρ乙:ρ液=4:5:5
D .若甲、乙质量相等,则甲的体积较大,若由同种物质构成,则甲一定是空心的,且空心部分体积为甲球体积的1/5,乙可能是实心 【答案】C 【解析】 【详解】
A .若甲、乙体积相同,由题意知甲排开水的体积小于乙排开水的体积,根据
F gV ρ=浮液排可知,
F 浮甲<F 浮乙,
故A 错误不符合题意;
B .若甲、乙体积相同,甲球漂浮,则:
4
5
G F V g Vg ρρ===甲浮甲水水排甲,
乙球悬浮,则:
G 乙=F 浮乙=ρ水V 排乙g =ρ水Vg ;
综合两式:
4
5
G G =甲乙。
故B 错误不符合题意;
C .乙球悬浮,根据浮沉条件可得:
ρ乙=ρ液;
甲球漂浮,根据浮沉条件可得:
45Vg Vg ρρ=甲液,45
ρρ=甲液;
可得:
ρ甲:ρ乙:ρ液=4:5:5,
故C 正确符合题意;
D .若甲、乙质量相等,因为浮力都等于重,所以浮力相等,排开液体的体积相等,结合题意知,甲的体积较大;
若由同种物质构成,质量相等,甲的体积较大,可知甲球一定是空心的,球材料的密度不确定,则乙球可能是空心的,也可能是实心的; 则浮沉条件结合阿基米德原理可得:
V 甲排=V 乙排=V 乙,
又知:
4
5
V V =甲排甲,
可得:
4
5
V V =乙甲,
当乙球是实心时,甲球空心部分:
41
55
V V V V =-=甲甲甲甲空;
当乙球空心时,甲球空心部分体积当然不是甲球体积的
1
5
,D 说法不成立。
21.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/cm 3.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】 【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,
故
F G F '=+浮总杯浮球,
而铁球沉底,
F G 浮球球<,
故
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.
22.如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平。
两种情况相比,下列判断正确的是
A .木块受到的浮力一样大
B .木块在甲液体中受的浮力较大
C .甲液体对容器底部的压强较大
D .盛甲液体的容器对桌面的压强较大 【答案】A 【解析】
A. 同一木块,在甲中悬浮,在乙中漂浮,根据物体的浮沉条件可知,浮力都等于重,所以浮力相等,故A 正确,B 错误; C. 根据
可知,在乙液体中
较小,所以乙液体密度大,液面又是相平的,根。