初二物理第二学期第十章浮力单元 期末复习专题强化试卷学能测试
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一、选择题
1.如图所示,一边长为10cm的实心正方体塑料块挂于弹簧测力计正下方,此时弹簧测力计读数为5N,此时塑料块下方刚好与水面接触,且距底面积为300cm2的容器底部5cm,现往容器中缓慢加水,已知弹簧的形变量与受到的拉力成正比,即弹簧受到1N的拉力时伸长1cm。
以下说法正确的是()
A.塑料块的密度为5g/cm3
B.当加入1000cm3水时,正方体物块所受浮力为5N
C.当加入3000cm3水时,水对容器底的压强为1500Pa
D.当加水至塑料块刚好漂浮时停止加水,然后将容器内的水以50cm3/s的速度向外排出,同时向上拉动弹簧测力计,使物体以1cm/s的速度向上移动,则经过约2.86s之后,弹簧测力计示数再次回到5N
2.先把一个重为0.5N的木块放人装有水的烧杯中,木块处于漂浮状态;再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒人浓盐水并观察现象。
本实验下列判断错误的是()
A.在水中静止时,木块受到的浮力为0.5N
B.加入盐水后,木块受到的浮力将变大
C.加入盐水后,木块排开盐水的体积将变小
D.加入盐水后,木块排开盐水的质量将不变
3.将一小石块和小木块抛入一杯水中,结果发现木块浮在水面上,而石块却沉入水中,就此现象,下列分析正确的是()
A.木块受到浮力,石块不受浮力B.石块沉入水中,所受浮力小于自身的重力C.木块受到的浮力一定大于石块所受的浮力 D.木块浮在水面上,所受浮力大于自身的重力
4.如图所示,将一长方体木块放入水平放置的圆柱形盛水容器中,静止时木块有1/4的体积露出水面,这时容器底部受到水的压强跟木块未放入水中时相比增大了150Pa;若在木块上放一块铁块,使木块刚好全部压入水中,且木块没接触容器底部.以下说法正确的是
A.木块的密度为0.4g/cm3
B.则铁块的重力与木块重力之比是1:4
C.则铁块的重力与木块重力之比是1:5
D.这时容器底部所受水的压强跟木块未放入水中时相比,增加了200Pa
5.如图所示,底面积为300cm2的圆柱形容器里装有900g水。
现用细绳将体积为1000cm3
的圆柱体木块浸入1
5
的体积,此时细绳的拉力为4N。
若将细绳剪断,要使木块对容器底部
的压力为零,木块底面积的最小值为()
A.100cm2B.120cm2C.150cm2D.200cm2
6.质量相同的甲、乙、丙、丁4个小球,分别静止在水中的不同深度处,如图所示,则说法正确的是()
A.甲浮力最小
B.丁浮力最大
C.丙丁浮力一定相等
D.甲乙浮力一定相等
7.如图所示,一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面,把它放入水中某处恰好处于静止状态,如果从底部缓慢放出一些水,则铅块及气球()
A.仍能静止B.向下运动
C.向上运动D.静止、向上或向下运动都有可能
8.水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,两容器内液面相平。
下列分析正确的是()
A.两小球所受浮力F M=F N B.两种液体对容器底部的压强p甲=p乙
C.两种液体的密度ρ甲=ρ乙D.两种液体对容器底部的压力F甲<F乙9.一弹簧测力计下挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图已经给出整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象.下列说法中错误的是
A.圆柱体的高度为4cm
B.圆柱体的重力为12N
C.圆柱体所受的最大浮力为8N
D.圆柱体的密度为3×103kg/m3
10.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
二、填空题
11.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/m3,则合金材料的质量是________kg。
(g=10N/kg)
12.如图甲所示。
底面积为200cm2重10N的足够高的薄壁圆柱形容器放在水平地面上,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的
深度为20cm时,物块A有1
2
的体积露出水面,弹簧恰好处于原长状态,则此时物块A受
到的浮力______N;往容器缓慢加水至物块A恰好浸没时停止加水,整个过程中弹簧受到
的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示,此时容器甲对水平地面的压强为______Pa。
13.质量为1kg的柱形薄壁容器放在水平面上,底面积为0.01m2,高为0.6m,装有0.5m 深的酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),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
14.如图所示,水平桌面上有两个质地均匀正方体A和B,l A=2l B,密度分别为ρA和ρB,静止时对桌面的压强相等。
两个相同的容器M、N中分别装有等体积的同种液体,密度为ρ
,将A、B分别放入容器M、N中,液体均未溢出,静止时液体对容器底部的压强分别为液
p1和p2,A、B受到的浮力分别为F A和F B:
(1)若ρA =ρ液,则此时p1_____p2(选填“>”、“=”或“<”)。
下列做法中可使F A与F B 的比值保持不变的有_____(填序号);
①A、B都切去一半
②只将A切去一半
③将两容器中的液体换成等体积、密度更大的同种液体
④将两容器中的液体换成等体积、密度更小的同种液体
(2)若两容器中的液体都是水,且F A ∶F B =6∶1,则此时B 在水中静止时处于_____状态(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”),ρA =_____kg/m 3。
15.用质量和体积均忽略不计的相同硬杆把长方体A 和B 分别固定后放入水中,B 物体刚好浸没,如图甲所示。
其中,A 物体密度ρA =0.9g/cm 3,高度h A =10cm ,B 物体底面积S B =100cm 2,高度h B =8cm ,重力G B =12N ,则硬杆对B 物体的作用力为_____N 。
把物体A 、B 取出,用一根不可伸长的轻质细绳连接后,重新放入水中(忽略水量损失),如图乙;此时,细线拉直,水面比甲图升高0.5cm ,若甲图中,硬杆对A 的作用力为1.5N ,容器底面积为500cm 2,则乙图中,B 对容器底部的压强为_____Pa 。
16.甲、乙是两个质量相等的空心球,它们的空心部分体积完全相同,甲球恰好能在水中
悬浮,33310kg/m ρ⨯甲=,33210kg/m ρ=⨯乙,则甲、乙两球的体积之比为____.当把
乙球放入水中时,乙球露出水面的体积占乙球体积的____.
17.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”)
18.如图,将同一物体分别放入a 、b 两种液体中,由图可知,物体在a 液体中受到的浮力_____(填“大于”、“等于”或“小于”)在b 液体中受到的浮力。
19.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)
20.有两种颜色和密度都不相同的饮料,密度分别是1ρ和2ρ,分别取相同的质量m 装入相同的甲、乙两杯中,如图所示。
然后小明把甲、乙杯中的部分饮料依次缓慢倒入另一玻璃杯丙中,便做出了一杯好看的分层彩色饮料。
丙杯中,上层的是哪一种饮料_____(选填“1ρ”或“2ρ”);如果甲、乙杯中的饮料全部都倒入了丙杯中,并用筷子把丙杯中的分层饮料搅拌均匀,不计前后总体积的变化。
则搅拌均匀后的饮料密度为_____。
(用题目中出现的字母来表示)
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
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
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).
23.如图甲是研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置.用弹簧测力计提着物体A,使其缓慢浸入水中(水未溢出),根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与物体A的下表面浸入水中的深度h的关系图象(如图乙).
(1)物体A浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随A向下运动距离的增加而减小,说明浮力与_____(选填“物体体积”或“排开液体体积”)有关.
(2)物体A浸没在水中后,所受的浮力为_____N,且保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度_____(选填“有关”或“无关”).若某同学在使用弹簧测力计时,指针在零刻度线以上,该同学没有调零而直接进行测量,这样计算出的浮力值_____(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
(3)结合试验数据,物体A的密度为_____kg/m3.本实验中先测金属圆柱体的重力,再放入水中测浮力.若改变操作先后顺序,物体A的密度的测量结果_____(选填“偏大”、“不变”或“偏小”或“无法判断”)
(4)圆柱体A的底面积为_____cm2.
(5)如果将盛水的柱形容器换成梯形容器,如图丁,再将A物体按上述操作进行实验,则物体放入水的过程中水对容器底部的压强增加量Δp随h的变化图象是图丙中的
_____.(选填“A”“B”“C”).
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.小明和小华各自做“验证阿基米德原理”实验,如图(a)所示为小明实验的示意图,图(b)所示为小华实验的部分示意图.
①在小明的实验示意图中,弹簧测力计的示数值分别为F1、F2和量筒中水面刻度值分别为V1、V2,若满足关系式_______时,则可以验证阿基米德原理.
②在小华的实验示意图中,使用了溢水杯和小烧杯,如果小华接着使用电子天平成功完成实验,天平应测量_____中水的质量m水(选填“溢水杯”或“小烧杯”),若此时图中两弹簧测力计的示数差值△F跟m水满足关系_____时,则可以验证阿基米德原理.
四、作图题
26.在图中画出静止在水面上的物体的受力示意图。
______
27.如图所示,小球正在水中上浮,请画出此时小球所受力的示意图。
(______)
28.在图中画出小球(重力为5N)在水中静止时所受浮力的情况.
(______)
五、计算题
29.如图,密度为0.6×103 kg/m 3、体积为8×10-3 m 3的正方体木块,用一条质量可忽略不计
的细绳系住,绳的两端分别系于木块底部中心和容器底部中心.绳子的长度为25cm ,细绳可承受的最大拉力为32 N ,开始时,容器内有一定量的水,木块处于漂浮状态,但细绳仍然松软.求:
(1)此时木块受到的浮力;
(2)当向容器中注水,直到细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳断裂前的一瞬间停止注水,则此时木块浸入水中的体积为多大?
(3)绳子断开瞬间容器底部受到水的压强是多大?
30.如图所示,将一盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上。
用一根长为20cm 的细线将一个正方体木块固定在容器底部,当木块刚刚完全浸没在水中静止时,细线伸直且对木块的拉力为6N 。
已知木块边长为10cm ,水的密度33
=1.010kg/m ρ⨯水
求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)木块完全浸没在水中时所受浮力;
(3)剪断细线,待木块静止时,其下表面距离液面的高度。
31.某地在湖面上修建一座大桥,图甲是使用吊车向湖底投放圆柱形石料的示意图,在整个投放过程中,石料以恒定速度v =0.1 m/s 下降至石料刚好接触湖底,图乙是这一过程中钢丝绳的拉力F 随时间t 变化的图象。
(忽略水的阻力)求:
(1)在第30 s 至120 s 之间时,石料所受的浮力; (2)圆柱形石料的密度; (3)湖底受到水的压强。
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一、选择题 1.D 解析:D 【详解】 A .塑料块的体积
()3
3-330.1m =1?10m V l ==
塑料块的质量
5N =0.5kg 10N kg
G m g =
= 塑料块的密度
333-330.5kg =0.5?10kg m 0.5g cm 1?10m
m V ρ=
== 故A 错误;
B .由以上计算可知,塑料块的密度小于水的密度,当水足够多时,塑料块可漂浮于水面。
当塑料块受到的浮力为5N 时,浮力和重力平衡,此时弹簧测力计拉力为0。
根据题意可知,此时弹簧将缩短5cm ,即塑料块将上升5cm 。
此时,塑料块排开水的体积
-433
335N =5?10m 500cm 1.0?10kg /m ?10N /kg
F V g ρ=
==浮排水 塑料块排开水的体积为自身体积的一样,故它浸入水中的深度5cm 。
故,加入水的体积
()233300cm ?5cm+5cm -500cm =2500cm V Sh V =-=水排
故B 错误;
C .容器中原来水的深度为5cm ,由以上计算知,当加入32500cm 水时,水的深度为
'=5cm+5cm+5cm=15cm=0.15m h
水对容器底的压强
331.0?10kg /m ?10N /kg?0.15m=1500Pa p gh ρ'==水
故C 错误;
D .弹簧测力计示数重新回到5N ,即塑料块脱离水面。
如果单独放水,水面相对于塑料块下降速度
312
50cm s =0.25m 200cm v =
如果单独使塑料块向上移动,根据塑料块和容器横截面积的关系可知,水面相对于原来位置会以0.5m s 的速度下降,故水面相对于塑料块下降的速度
21m +0.5m =1.5m v =
如果同时物体向上移动,则水面相对于物体下降速度
120.25m +1.5m =1.75m s v v v =+=
物体脱离水面所需要时间
5cm 2.86s 1.75m /s
h t v =
=≈浸 故D 正确。
故选D 。
2.B
解析:B 【详解】
A .静止时漂浮,浮力大小等于重力为0.5N ,故A 正确,A 不符合题意;
B .加入盐水后,木块仍然漂浮,所以浮力大小等于重力,保持不变,故B 错误,B 符合题意;
C .加入盐水后,浮力不变,根据公式=F V g
ρ浮
排液 可知,ρ液变大,所以排开盐水的体积变小,故C 正确,C 不符合题意;
D .加入盐水后,浮力不变,根据阿基米德原理,浮力大小等于排开液体的重力,所以排开盐水的重力不变,质量不变,故D 正确,D 不符合题意。
故选B 。
3.B
解析:B 【详解】
A .一切浸入液体中的物体都受到浮力作用,所以石块和木块都受浮力,故A 错误.
B .根据浮沉条件可知,当受到的浮力小于自身重力时,物体会下沉,故B 正确.
C .由于不明确它们排开水的体积的大小关系,所以无法比较二者所受浮力的大小关系,故C 错误.
D .木块浮在水面处于静止状态,有二力平衡条件可知浮力等于自身重力,故D 错误.
4.D
解析:D 【解析】 【详解】
设木块的体积为V ;木块重力为G 1,铁块的重力为G 2,水的密度为ρ. 由=浮水排F gV ρ得,当木块单独漂浮在水面上时, 此时木块受到的浮力:13=G =4
F g
V ρ浮木水 因为木块漂浮,木块受到的重力等于浮力,即3
gV=4
g V ρρ木水, 所以木块密度为 333
=0.7510/4
kg m ρρ=
⨯木水,A 错误; 当在木块上放一铁块,使木块刚好全部压入水中时,此时的木块和铁块整体处于漂浮,排开的水的体积等于木块的体积V ,
所以整体受到的浮力等于木块和铁块总重力,即gV=gV G ρρ+水木铁, 所以1
4G gV ρ=
铁水
则铁块的重力与木块重力之比为:
1
1
4=33
4gV G G gV ρρ=水铁木水
,BC 错误; 当3
=4
V V 排时,压强增大了150Pa ,
则当=V V 排时压强的增加量为15020034Pa p V Pa
V ∆==,D 正确. 5.B
解析:B 【详解】 木块浸入
1
5
的体积时,其受到的浮力 33631
1.010kg/m 10N/kg 100010m 2N 5
F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯⨯=浮水排
此时细绳的拉力为4N ,由力的平衡条件可得木块的重力
2N 4N 6N G F F =+=+=浮拉
若将细绳剪断,使木块对容器底部的压力为零,则木块处于漂浮状态,此时木块受到的浮力
6N F G '==浮
由F gV ρ=浮水排可得,此时木块排开水的体积
433
336N 610m =600cm 1.010kg/m 10N/kg
F V g ρ-''=
==⨯⨯⨯浮排水 容器里装有900g 水,则水的体积
33
900g
=900cm 1g/cm
m V ρ=
=
水
水水
因木块漂浮时排开水的体积一定,木块的底面积越小,则由V S h =浸排木可知,木块浸入水中的深度越深,所以,当木块底面积最小时,其浸入水中的深度最深,此时木块底部刚好接触容器底(即恰好漂浮,对容器底没有压力,如下图),
则木块浸入水中的最大深度
332
600cm +900cm =5cm 300cm
V V h S '+=
=排水
浸大容
由V S h =浸排木可得,木块底面积的最小值
3
2600cm =120cm 5cm
V S h '==排木小浸大
故选B 。
6.D
解析:D 【分析】
根据浮沉条件逐判断浮力大小。
【详解】
因为4小球质量相同,所以甲、乙、丙、丁4个小球的重力也相同;根据物体的浮沉条件可知,甲、乙小球漂浮,所以甲、乙小球所受重力即等于其自身浮力,而丙小球悬浮,所以丙小球所受浮力也等于自身重力;丁小球沉底,说明丁小球所受浮力一定小于自身重力;综上所述甲、乙、丙所受浮力相等且等于自身重力,丁所受浮力小于自身重力且在4个小球中所受浮力最小,故只有D 选项符合题意.
7.C
解析:C 【分析】
从底部缓慢放出一些水,气球上部水的深度减小,该处水的压强也随着减小,小气球的体积增大,水对小气球的浮力也就增大。
【详解】
气球和铅块处于静止状态,气球和铅块的浮力等于铅块的重力,从底部缓慢放出一些水,上部水的深度减小,该处水的压强也随着减小,小气球的体积增大,水对小气球的浮力也就增大了;这时就会使铅块重力小于气球和铅块的浮力,因而上浮,故C 正确。
故选C 。
8.A
解析:A 【详解】
A .小球M 在甲液体中漂浮,则浮力F M =G M ,小球N 在乙液体中悬浮,则浮力F N =G N ,由于小球M 、N 完全相同,即G M =G N ,则有F M =F N ,故A 正确;
BC .小球M 在甲液体中漂浮,则密度ρM <ρ甲,小球N 在乙液体中悬浮,则密度ρN =ρ乙,由于小球M 、N 完全相同,即ρM =ρN ,则有ρ甲>ρ乙,因为ρ甲>ρ乙,两容器液面相平即容器底部深度h 相同,根据液体压强计算公式p =ρgh 可知,p 甲>p 乙,故BC 错误; D .由上面分析得容器底部液体压强p 甲>p 乙,两容器底面积相同,由压力计算公式F =pS 得,容器底部受到液体压力F 甲>F 乙,故D 错误。
故选A 。
9.D
解析:D 【详解】
A 、由图象可知,圆柱体在刚浸没时,下表面所处的深度为7cm-3cm=4cm h =,因此圆柱体的高度为4cm ,故A 选项说法正确;
B 、由图象可知,当h =0时,弹簧测力计示数为12N ,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,12N G F ==拉 ,故B 选项说法正确;
C 、由图象C
D 段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则圆柱体受到的浮力12N 4N 8N F G F =-=-=浮,故C 选项说法正确;
D 、图象中CD 段是圆柱体完全浸入水中的情况,则圆柱体受到的浮力8N F =浮, 又F gV 浮水排ρ=, 43
338N 810m 110kg/m 10N/kg
F V V g ρ-==
==⨯⨯⨯浮物排水,由公式G mg =可求出圆柱体的质量12N 1.2kg 10N/kg
G m g =
==,则圆柱体密度 33431.2kg 1.510kg/m 810m
m V ρ-=
==⨯⨯物物,故D 选项说法错误. 10.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。
二、填空题
11.【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=0.001m3
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=3
5
ρ水=
3
5
×1×103kg/m3=0.6×103kg/m3
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
12.2250 【详解】
[1]物块A 有的体积露出水面时,弹簧恰好处于原长状态,则物块A 恰好处于漂浮
状态,那么此时
GA=F 浮=ρ水gV 排=ρ水g ⋅ V 物=1.0×103kg/m3×10N/k
解析:2250 【详解】 [1]物块A 有
1
2
的体积露出水面时,弹簧恰好处于原长状态,则物块A 恰好处于漂浮状态,那么此时
G A =F 浮=ρ水gV 排=ρ水g ⋅
12 V 物=1.0×103kg/m 3×10N/kg×1
2
×0.001m 3=5N [2]往容器中加水至浸没物块A 时,A 所受的浮力 F 浮1=2F 浮=10N
此时弹簧对物块的拉力
F 拉=F 浮1-
G A =2F 浮-G A =10N-5N=5N
由图乙知,弹簧的伸长量为5cm 。
所加的水的体积
V 水=(S 容器-S 物)l =(200×10-4-0.01) ×0.1m 3=10-3m 3
水的总体积
V =200×10-4×0.2m 3+10-3m 3=3×10-3m 3
则水的重力
G 水=mg =ρ水Vg =1.0×103kg/m 3×3×10-3m 3×10N/kg=30N
那么容器对水平地面的压力
F 压=
G 容器+G A +G 水=10N+5N+30N=45N
所以容器对水平地面的压强
43
45N 2250Pa 20010m F P S -=
==⨯压容器 13.3920Pa 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
[4]固体的质量与放入固体后排开酒精的质量相等说明:所放固体处于漂浮或悬浮状态,根据浮沉的条件:此时满足ρ固≤ρ酒精。
14.> ①④ 沉底 0.75×103 【详解】
(1)[1]正方体放在水平面上,对水平面的压力等于自身的重力,它对水面的压强为
物体A 、B 对桌面的压强相等,A 的边长为B 的2倍
解析:> ①④ 沉底 0.75×103 【详解】
(1)[1]正方体放在水平面上,对水平面的压力等于自身的重力,它对水面的压强为
F G mg Vg V p g gl S S S S S
ρρρ=
===== 物体A 、B 对桌面的压强相等,A 的边长为B 的2倍,则
1
2
A B ρρ=。