深圳松岗中英文实验学校浮力单元专项综合训练
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深圳松岗中英文实验学校浮力单元专项综合训练
一、选择题
1.两块完全相同的冰分别漂浮在甲、乙两种液体中,这两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,当冰块熔化后,甲液体液面高度不变,乙液体液面高度升高。
下列说法中正确的是
()
A.ρ冰>ρ甲B.ρ乙<ρ冰C.ρ甲>ρ冰D.ρ乙<ρ甲
2.如图所示,密度分布均匀的圆柱形棒的一端悬挂一个小铁块并一起浸入水中。
平衡时棒浮出水面的长度是浸入水中长度的n倍。
若水的密度为ρ,则棒的密度为()
A.
1
1
n
ρ
+
B.
1
n
n
ρ
+
C.2
1
(1)
n
ρ
+
D.
2
2
(1)
n
n
ρ
+
3.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
4.下列的数据估计正确的是()
A.一个中学生的体重大约是500kg
B.本溪桓仁大雅河最深处的压强为7×105Pa
C.一位成年人站立时对地面的压强为1500Pa
D.一位成年人浸没水中时受到浮力约为600N
5.如图,将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下,使其漂浮在大塑料瓶内的水面上,拧紧大瓶瓶盖,通过改变作用在大瓶侧面的压力大小,实现小瓶的浮与沉。
则()
A.用力捏大瓶,小瓶能实现悬浮
B.用力捏大瓶,小瓶内的气体密度变小
C.盖上小瓶瓶盖,捏大瓶也能使小瓶下沉
D.打开大瓶瓶盖,捏大瓶也能使小瓶下沉
6.在水平桌面上有一个盛有水的容器,将木块用细线系住没入水中时,情景如图甲所示;将细绳剪断,木块最终漂浮在水面上,且有五分之二的体积露出水面,如图乙所示。
下列有关说法不正确的是()
A .在图甲和图乙中,木块受到的浮力之比是5∶3
B .在图甲中,容器对水平桌面的压力小于图乙中容器对水平桌面的压力
C .在图甲中,细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比为2∶5
D .在图甲和图乙中,水对容器底部的压强大小不相等
7.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 <<
8.如图所示,把一个重为6N 的物体挂在测力计下,再将该物体浸没在水中后,测力计上显示的读数为4N ,此时杯中水的深度为8cm 。
则下列计算结果中,错误的是(g 取10N/kg )( )
A .水对杯底的压强是p =8×104Pa
B .物体受到的浮力是F 浮=2N
C .物体的体积是V =2×10﹣4m 3
D .物体的密度是ρ=3×103kg/m 3
9.如图所示,四个相同的容器内水面一样高,a 容器内只有水,b 容器内有木块漂浮在水面上,c 容器内漂浮着一块冰块,d 容器中悬浮着一个空心球.则下列四种说法正确的一组是
①每个容器的总质量都相等
②b 容器中再倒入酒精后,木块在液面下的体积减小
③c 容器中冰块熔化后水面高度升高
④d 容器中再倒入酒精后,小球将下沉.
A .①④
B .③④
C .①②
D .②④
10.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
11.如下图所示是我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水艇,其空载质量22t,最大负载240kg,体积约84m3,2012年成功挑战7062m深度。
当潜艇从水下7000m匀速上行至6000m的过程中(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)()
A.浮力在不断变大B.潜艇所受压强不变
C.潜艇自身重力变小D.浮力做功8.652×108J
12.甲、乙两个圆柱形容器完全相同,静止放在水平桌面上,容器中分别盛有体积相同的A、B两种液体,将一个小球先后放入两个容器中,静止时,小球在甲容器中漂浮,在乙容器中沉底,如图所示。
若A、B液体的密度分别为ρA、ρB,小球在A、B液体中所受浮力分别为F A、F B,A、B液体对容器底部的压强分别为p A、p B,甲、乙两个容器对桌面的压强分别为p甲、p乙,则下列判断中正确的是()
A.ρA<ρB B.F A=F B C.p A>p B D.p甲<p乙
二、填空题
13.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。
14.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。
15.如图所示,水平面上有一个底面积为2
200cm,足够高的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为2kg的水.现将一个质量分布均匀,体积为3
500cm的物体A(不吸水)放入容器
中,物体A漂浮在水面上,物体A浸入水中的体积为总体积的2
5
,再在物体A的上方放
一个物体B,使A恰好浸没于水中(B未浸入水中),则物体B的质量为______g,物体A刚好浸没时所受到的浮力为______N,此时容器底部受到水的压强为______Pa。
16.一正方体铁块,在水下某深度时,上表面受到15N的压力,下表面受到20N的压力,则此时铁块受到的浮力是_______N;当铁块下沉到某位置时,上表面受到的压力增大为
20N时,下表面受到的压力是_____N.
17.盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压力为10N,容器对桌面的压强为p1;用细线拴一金属球,将金属球浸没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为p2;将细线剪断,金属球沉到容器底部,如图丙所示,金属球对容器底部的压力为8N,p1:p2=5:7,金属球浸没在水中的浮力为______N,则金属球的密度为_______kg/m3
18.如图所示,光滑带槽的长木条AB(质量不计)可以绕支点O转动,木条的A端用竖直细绳连接在地板上,OB=0.4m.在木条的B端通过细线悬挂一个高为20cm的长方体木块,木块的密度为0.8×103kg/m3。
B端正下方放一盛水的溢水杯,水面恰到溢水口处.现将木块缓慢浸入溢水杯中,当木块底面浸到水下10cm深处时,从溢水口处溢出0.5N的水,杠杆处于水平平衡状态.然后让一质量为100g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4s 的时间,系在A端细绳的拉力恰好等于0,则小球的运动速度为m/s.(g取10N/kg)
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.如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总重为2N,将一重力为2N、体积为2×10-4m3的长方体实心物块A用细线吊着,将其一半浸入水中,则A受到的浮力为_______N,当把细线剪断后,静止时A漂浮在水中且水未溢出,此时台秤的示数为_______kg.(已知ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
三、实验题
21.请你和小智同学一起完成测量盐水密度的实验。
(1)将适量的盐水倒入量筒中,盐水的体积如图1乙所示。
然后将量筒中的盐水全部倒入空烧杯中(已知空烧杯的质量为58.4g ),用调节好的天平测出烧杯和盐水的总质量如图1丙所示,为__g 。
则盐水的质量是__g ,盐水的密度为__3kg/m 。
用该实验方案得到的测量值比真实值__(填“偏大”或“偏小”)。
(2)小智改进上述实验操作后,进行了如下步骤:
①将一个烧杯装入适量盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量为1m ;
②将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,测出体积为V ;
③用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量为2m ;
④盐水的密度表达式ρ=__。
(3)小智在学习完浮力后,想到了用浮力的知识测量物体密度的方法,他利用一个已经调零的弹簧测力计、系着细线的物块、一个烧杯和适量的水,设计了如下方案测量待测液体的密度。
图2甲、乙、丙是小智正确测量过程的示意图。
物块保持静止时弹簧测力计的示数如图所示,已知水的密度为33
1.010kg/m ρ=⨯。
①根据测量的物理量可知物块浸没在水中时,受到的浮力大小为__N 。
②根据测量的物理量和已知量,可知物块的密度ρ=
物__3
kg/m。
③根据测量的物理量和已知量,可知待测液体的密度ρ=
液__3
kg/m。
22.在一次物理兴趣小组的活动中,某小组同学准备用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块(不吸水)的密度。
(1)使用弹簧测力计前,应先检查指针是否在零刻度的位置,在一定的范围内拉伸到弹簧时,弹簧的拉力越大,弹簧的伸长量就越______。
(2)如图(甲)所示,用弹簧测力计测出木块在空气中的重力为0.6 N,将定滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上,挤出吸盘内部的空气,吸盘在______作用下,被紧紧压在烧杯底部,如图(乙)所示。
在烧杯中倒入适量的水,将木块放入水中后,用弹簧测力计将木块全部拉入水中,如图(丙)所示,此时弹簧测力计示数为0.4 N。
(3)如果不计摩擦和绳重,图(丙)所示的木块受到的浮力为______N,
(4)如果将烧杯中的水换成另一种液体,用弹簧测力计将该木块全部拉入该液体中时,弹簧测力计示数为0.2 N,该液体的密度为______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.在《物体的浮与沉》学习中知道若物体浸没在液体中,处于静止状态,则称为悬浮。
不少同学认为只要是平衡状态下也可以称为悬浮状态,大林同学提出如果在水中做匀速直线运动的物体会受到液体阻力的作用不可称为悬浮状态,为此全班同学展开了激烈的讨论,最后认为若做匀速直线运动不能算悬浮状态,同时提出物体在液体中所受阻力的大小与什么因素有关。
同学们上网查询资料了解到同一物体在同一液体中所受阻力与物体的迎流面积(形状)和物体运动速度有关。
为了探究在液体中物体所受阻力的大小的影响因素,同学们借助自制潜水艇进行了下列探究。
(1)让自制潜水艇在水中处于悬浮状态如图A,然后再其底部放置一些体积相同质量忽略不计的泡沫小球(如图B),通过不断调整发现自左向右在底部依次黏贴1个、4个、9个泡沫球,然后使其从水底部浮起,当上浮一段时间进入指定竖直砖墙的区域时,用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录潜水艇的运动过程,如图C是其中一段的示意图。
对于在底部黏贴泡沫小球而不是其它地方黏贴的目的是_________;
对于图中的这段运动过程,三次潜水艇上浮运动的速度之比是____,他们受到的液体阻力之比是______,由此可以得出的实验结论是:同一物体在同一液体中,当物体的迎流面积(形状)相同时,_______________。
(2)为了研究“阻力与迎流面积(形状)的关系”,同学们提出改变迎流面积(形状),利用如图D所示的潜水艇由水底同时浮出,比较潜水艇浮出水面的先后顺序即可比较所受阻力的大小,这样的方案________(“可行”或“不可行”)。
(3)在一次实际的操作中,某同学让自制潜水艇以5cm/s的速度匀速直线下潜,至杯底后,潜水艇排出100cm3的水,该潜水艇以5cm/s的速度匀速直线上浮,潜水艇的外壳及体积不
发生改变,试求该潜水艇在水中匀速上升时受到的阻力约为(___________)
A.1N B.0.5N C.0.25N D.0N
25.小明和小华利用如图所示的实验器材,探究物体的浮沉条件.
(1)探究蜡块的上浮条件
①测量蜡块的重力.小明设计的方案:用弹簧测力计测出重力.小华设计的方案:用天平测出蜡块的质量,求出重力.你支持_______(小明/小华)的方案,理由是________.
②测量蜡块受到的浮力.小明在量筒中放入适量的水,把蜡块放入水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力.你认为上述操作中存在的问题是______.
③通过比较蜡块的重力和受到的浮力,得出物体上浮的条件.
(2)探究石块下沉的条件他们测出石块重力后,小明通过量筒测出石块浸没水中排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力,得出物体下沉的条件.小华通过另一种原理不同的方法也测出了石块受到的浮力,其方法是_________.
26.小吴利用如图甲所示的器材“探究浮力的大小跟物体浸入液体的体积是否有关”。
(1)如图所示,小吴用弹簧测力计测出物块重,并把它慢慢放入烧杯内的水中。
(2)根据测力计的示数,小吴绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象。
小吴分析图象可知:
①图线 _____________ (选填"a”或“b”)是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象;
②如果物块完全浸没在水中后测力计的示数为0.7N,则F1=___________N、
F2=_______N、F3=____N.
③由图像可以得出结论:浮力的大小跟物体浸入液体的深度_________(选填“有关”或“无关”)。
(3)如果将水换成盐水再次进行实验(已知ρ盐水>ρ水),则F2’_______F2 (选填“大于”、“小于”或“等于” )。
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.C
解析:C
【详解】
ABC.冰在两种液体中处于漂浮状态,则两种液体的密度都大于冰的密度,故AB错误,C 正确;
D.根据漂浮条件得
F浮=G冰
则在两种液体中,分别得
ρ甲gV排1=ρ冰gV冰,ρ乙gV排2=ρ冰gV冰
当冰块熔化成水后,质量保持不变,则对甲液体有
ρ甲gV排1=ρ冰gV冰=ρ水gV水
因为甲液体液面高度不变,即有
V排1=V水
所以
ρ甲=ρ水
同理,对乙液体有
ρ乙gV排2=ρ冰gV冰=ρ水gV水
因为乙液体液面高度升高,即有
V排2<V水
所以
ρ乙>ρ水
所以
ρ甲<ρ乙
故D错误。
故选C。
2.C
解析:C
【详解】
设棒的横截面积为S,水中的棒长度为L,则露出的长度为nL,整个棒的长度为(n+1)
L,由=m V
可得,棒的质量
m棒=ρ棒V棒=ρ棒S(n+1)L 棒的重力
G 棒=m 棒g =ρ棒S (n +1)L g
棒受到的浮力
F 浮=ρgV 排=ρgSL
如图,是棒所受重力和浮力的示意图,其中点A 为重力的作用点,为棒的几何中心位置,CE 为重力的力臂;其中点B 为浮力的作用点,是浸在水中部分的几何中心位置,CD 为浮力的力臂。
由相似三角形对应边成比例可得
()12+12
n L
CE CA
n L CD CB
+===
以C 为支点,由杠杆的平衡条件可得
G 棒×CE =F 浮×CD
即
ρ棒S (n +1)L g ×CE =ρgSL ×CD
则
()2
1111=
1111(1)CD CD CE n CE n n n n ρρρρρ=⨯=⨯=+++++棒
故选C 。
3.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.
4.D
解析:D 【分析】
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【详解】
A .中学生的质量大约是50kg ,故A 错误;
B .本溪桓仁大雅河最深处约5m ,故压强为
334=1.010kg/m 10N/kg 5m=510Pa p gh ρ=⨯⨯⨯⨯
故B 错误;
C .成年人每只鞋的底面积大约为200cm 2,即0.02m 2,故双脚面积S =0.04m 2;成年人的体重大约为60kg ,压力
=60kg 10N/kg=600N F G mg ==⨯
压强
42600N =1.510Pa 0.04m
F p S =
=⨯ 故C 错误;
D .人的密度接近水的密度,在水中视为悬浮状态,所以成年人浸没水中时受到浮力约为
=600N F G =浮
故D 正确。
故选D 。
5.A
解析:A 【详解】
A .用力捏大瓶,水进入小瓶,使小瓶重力增大,逐渐下沉,所以小瓶能实现悬浮,故A 符合题意;
B .用力捏大瓶,水进入小瓶,小瓶内气体体积变小,密度变大,故B 不符合题意;
C .盖上小瓶瓶盖,捏大瓶,水不能进入小瓶,小瓶重力不变,不能下沉,故C 不符合题意;
D .打开大瓶瓶盖,与外界大气压相通,捏大瓶时,水中压强不变,水不能进入小瓶,不能使小瓶下沉,故D 不符合题意。
故选A 。
6.B
解析:B 【分析】
A.根据=F gV ρ浮液排判断浮力的关系;
B.以整体为研究对象进行分析;
C.根据浮力、拉力、重力的关系判断拉力的大小;
D.根据p gh ρ=判断水对容器底部的压强关系 【详解】 A .甲图中
F gV ρ=浮甲水
乙图中
23155F g V gV ρρ⎛⎫
=-= ⎪⎝⎭
浮乙水水
则
53
35gV
F F gV ρρ=
=
浮甲水浮乙
水
故A 正确,A 不符合题意;
B .以整体为研究对象,甲、乙对桌面的压力都等于容器、水和木块的总重力,而容器、水和木块的总重不变,所以容器对水平桌面的压力等于图乙中容器对水平桌面的压力,故B 错误,B 符合题意;
C .由乙图知,木块的重力
3
5
G F gV ρ==浮乙水
甲图中,木块受重力、浮力和细绳的拉力作用,则
32
55
F F
G gV gV gV ρρρ=-=-=浮甲水水水
则
2
::2:55F F gV gV ρρ=
=浮甲水
水 故C 正确,C 不符合题意;
D .由于将细绳剪断木块最终漂浮在水面上,木块排开的水的体积减小,则乙图水面下降,水的深度变小,由于p gh ρ=水得,甲图水对容器底的压强大于乙图水对容器底的压强,故D 正确,D 不符合题意。
故选B 。
7.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 >>.
8.A
解析:A 【详解】
A .水对杯底的压强
p =ρ水gh =1.0×103kg/m 3×10N/kg×8×10﹣2m=800Pa
故A 错误; B .物体受到的浮力
F 浮=
G ﹣F ′=6N ﹣4N=2N
故B 正确;
C .由于物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,故F 浮=ρgV 排可得物体的体积
V =V 排=2×10﹣4m 3
故C 正确;
D .根据G =mg 可得,物体的质量
m =
10N/kg
6N =G g =0.6kg 则物体的密度
ρ=
430.6kg 210m
m V =⨯﹣=3×103kg/m 3 故D 正确。
故选A 。
9.A
解析:A 【详解】
①因木块漂浮,木块受到的浮力等于木块重,又因F 浮=ρ水V 排g ,所以木块受到的重力等于排开的水重.因为a 、b 容器水面等高,所以b 容器的总重等于a 容器的总重.因为G =mg ,所以b 容器的总质量与a 容器的总质量相同.同理可以得出,cd 容器的总质量与a 容器的总质量相同,故①正确;
②b 容器中再倒入酒精后,使水的密度减小,但木块还是漂浮,受到的浮力相等,因为F 浮=ρ水V 排g ,所以排开水的体积增大,使木块在液面下的体积增大,故②错; ③因为冰漂浮于水面上,所以
F 浮=ρ水gV 排=
G 冰;……①
又因为冰熔化成水后,其质量不变,所以
G 冰=G 水=ρ水gV 水,……②;
联立①②可得:
ρ水gV 排=ρ水gV 水,
所以V 排=V 水,即:冰块排开水的体积跟冰熔化成水后的体积相等,所以水面高度不变,故③错;
④原来小球悬浮,受到的浮力等于小球重 F 浮=G 球,d 容器中再倒入酒精后,使水的密度减小,因为F 浮=ρ水V 排g ,排开水的体积不变,所以小球受到的浮力减小,使得 F 浮′<G
球
,所以小球将下沉,故④正确.故选A .
10.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 。
11.D
解析:D 【详解】
A .当潜艇从水下7000m 匀速上行至6000m 的过程中,排开海水的体积不变,海水的密度不变,根据阿基米德原理F gV ρ=浮海排,潜艇受到的浮力大小不变,A 项不合题意;
B .根据液体压强公式p gh ρ=海,潜艇上升过程中,深度在变小,那么潜艇所受压强在变小,B 项不合题意;
C .由于潜艇匀速上升,处于平衡状态,重力大小等于浮力大小,浮力不变,那么重力大小也不变,C 项不合题意;
D .根据阿基米德原理计算得浮力大小
33351.0310kg/m 10N/kg 84m 8.65210N F gV ρ==⨯⨯⨯=⨯浮海排
根据W Fs =可得浮力做功
588.65210N 1000m 8.65210J W F s ==⨯⨯=⨯浮
选项D 符合题意。
故选D 。
12.C
解析:C 【详解】
A .小球在甲容器中漂浮,所以ρA >ρ物,在乙容器中沉底,ρ
B <ρ物,所以ρA >ρB ,故A 错误;
B.小球在甲容器中漂浮,所以F A=G物,在乙容器中沉底,所以F B<G物,所以F A>F B,故B 错误;
C.由于容器中分别盛有体积相同的A、B两种液体,所以V A=V B,由A选项可知ρA>ρB,根据m=ρV可得m A>m B,根据G=mg可得G A>G B,所以A液体对容器底部的压力比较大,
由于容器的底面积相同,根据
F
p
S
=可知,底面积一定时,压力大的压强大,所以A液体
对容器底部的压强大,即p A>p B,故C正确
D.由C选项可知G A>G B,所以A容器对地面的压力较大,由于容器的底面积相同,根据F
p
S
=可知,底面积一定时,压力大的压强大,所以装液体A的容器对地面的压强大,即p甲>p乙,故D错误。
故选C。
二、填空题
13.2250
【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⋅1
2
V物=1.0×103kg/m3×10N/kg×
1
2
×0.001m3=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) ×0.1m3=10-3m3
水的总体积
V=200×10-4×0.2m3+10-3m3=3×10-3m3
则水的重力
G水=mg=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×3×10-3m3×10N/kg=30N 那么容器对水平地面的压力。