【物理】中考物理浮力的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)

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【物理】中考物理浮力的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)
一、浮力
1.如图所示,一个水槽中盛有足够深的水.将一个体积为V的木块甲放入水中时,木块
甲恰好有一半体积露出水面;当在木块甲上面放一个金属块乙时,木块上表面恰好与水面
相平;当把金属块乙用细线系在木块下再放入水中时,木块有
1
15
的体积露出水面.则下列说法不正确的是
A.木块甲的密度是0.5×103 kg/m3
B.金属块乙的重力是(1/2)ρ水gV木
C.金属块乙的体积是(1/15)V木
D.金属块乙的密度是1.5×103kg/m3
【答案】D
【解析】
根据题意知道,木块浮在水面上,恰好有一半体积露出水面,所以F浮=G排=G甲,即ρ水
Vg/2=ρ木Vg,所以木块的密度:ρ木=ρ水/2=0.5×103km/m3,故A正确;又因为当在木块甲上面放一个金属块乙时,木块上表面恰好与水面相平,所以ρ水Vg=ρ木Vg+G乙,解得:G 乙
=ρ

gV

/2,故B正确;木块甲上面放一个金属块乙与把金属块乙用细线系在木块下再放入水中时的情况比较可知,两种情况下的重力的和是相等的,所以排开水的体积也相等,所以可知金属块乙的体积是木块体积的1/15,故C正确;乙的密度:ρ乙=G乙/gV乙

1
2
1
15
gV
g V
水木

=7.5ρ水=7.5×103 kg/m3,故D错误,符合题意,故选D.
2.三个相同容器里盛有密度不同的三种液休,将同一个小球先后放人三个容器中,静止时位置如图所示,容器中的液面到容器底的距离都相等.下列说法正确的是()
A.在甲液体中小球所受的重力小于浮力
B.小球在丙液体中所受浮力等于小球在乙液体中所受浮力
C.甲乙丙三种液体对容器底的压强相同
D.丙液体的密度最小
【答案】D
【解析】
由图可知,同一个小球在甲液体中处于漂浮状态,在乙液体中处于悬浮状态,在丙液体中沉底.
A.根据漂浮条件,在甲液体中小球所受的浮力等于其自身重力,故A错误.
B.小球在乙液体中悬浮,所受浮力等于其重力,即F浮乙=G;小球在丙液体中沉底,则F浮
丙<G,因此F
浮丙
<F
浮乙
,故B错误.
C.因ρ物>ρ液时下沉、ρ物=ρ液时悬浮、ρ物<ρ液时漂浮,所以,三液体的密度关系为ρ甲>ρ物=ρ乙>ρ丙,因容器中的液面到容器底的距离都相等,所以,由p=ρgh可知,甲乙丙三种液体对容器底的压强为p甲>p乙>p丙,故C错误.
D.根据漂浮条件,ρ物>ρ液时下沉、ρ物=ρ液时悬浮、ρ物<ρ液时漂浮,所以,三液体的密度关系为ρ甲>ρ物=ρ乙>ρ丙,即丙液体的密度最小,故D正确为答案.
3.在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝,把它放到甲乙丙三种密度不同的液体中,木棍浸入液体里的情况如图所示,则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系,正确的是()
A.F甲>F乙>F丙ρ甲>ρ乙>ρ丙
B.F甲<F乙<F丙ρ甲<ρ乙<ρ丙
C.F甲=F乙=F丙ρ甲>ρ乙>ρ丙
D.F甲=F乙=F丙ρ甲<ρ乙<ρ丙
【答案】C
【解析】
【详解】
因为木棍漂浮,
所以F浮=G,
所以在三种液体中受到的浮力相等,
因为F浮=ρgV排,V排丙>V排乙>V排甲,
所以ρ丙<ρ乙<ρ甲.
4.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.
5.弹簧测力计下挂一长方物体,将物体从盛有适量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(甲),图(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h 变化关系的图象,则下列说法中正确的是
A.物体的体积是500cm3
B.物体受到的最大浮力是5N
C.物体的密度是2.25×103kg/m3
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N
【答案】C
【解析】
由图象知道,当物体完全浸没时,G=9N,当完全浸没时拉力F=5N,所以浮力为F浮 =G-
F=9N-5N=4N,此时物体完全浸没,所以浮力最大,故B错误;由F浮 =ρ液gV排得,V=V排=F
浮/ρ

g=4N/1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10-4 m3,故A错误;物体的质量
m=G/g=9N/10N/kg=0.9kg;所以物体密度为ρ=m/V=0.9kg/4×10−4m3=2.25×103 kg/m3,故C正
确;物体刚浸没时,下表面受到的压力F下=F浮=4N,故D错误,故选C.
6.甲、乙两个自重不计的薄壁圆柱形容器,盛有两种不同的液体,将两个相同的小球分别放
入液体中, 小球静止时位置如图所示,此时液面相平,则
A.甲中液体密度比乙中液体密度小
B.小球在甲中所受浮力比乙中所受浮力大
C.取出小球后甲容器和乙容器对桌面的压力变化量相等
D.甲容器底部受到的液体压强小于乙容器底部受到的液体压强
【答案】C
【解析】
【详解】
由图知道,物体在甲中漂浮,在乙中悬浮,所以ρ乙=ρ物,ρ甲>ρ物,所以,甲中液体密度比乙中液体密度大,故A错误;由于在甲悬浮,在乙漂浮,则F浮甲=G排甲=G; F浮乙=G排乙=G,所以G排甲=G排乙,即两容器中物体受到的浮力相同,故B错误;甲、乙两个薄壁圆柱
形容器自重不计,它们对桌面的压力都等于液体和小球的重力,所以取出小球后,甲容器
和乙容器对桌面的压力变化量相等,都等于小球的重力,故C正确;由A知道,ρ甲>ρ
,又因为h甲 =h乙,由p=ρgh知道,甲容器底部受到的液体压强大于乙容器底部受到的液物
体压强,故D错误,故选C。

7.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;
8.在水平桌面上,有完全相同的圆柱形容器甲和乙,盛有质量相等的同种液体。

将体积相同、材料不同的小球A 和B 分别放入两容器中,结果A 球漂浮,B 球悬浮,如图所示。

A 、B 两球所受的浮力分别为F A 和F B ,甲、乙两容器对桌面的压强分别为p 甲和p 乙,则下列结论中正确的是
A .F A <F
B ,p 甲<p 乙 B .F A <F B ,p 甲>p 乙
C .F A >F B ,p 甲>p 乙
D .F A >F B ,p 甲<p 乙 【答案】A 【解析】 【分析】
由题意可知A 和B 两球的体积相等,由图可知两球排开液体的体积关系,根据阿基米德原理可知受到的浮力关系;
根据物体浮沉条件可知两者的重力关系,两容器相同时受力面积相同且液体质量相等,根据F=G=mg 可知对桌面的压力关系,利用压强的公式得出对桌面的压强关系。

【详解】
由题意可知A 和B 两球的体积相等,由图可知A 球排开液体的体积小于B 球,由F 浮=ρ液gV 排可知,A 球受到的浮力小于B 球受到的浮力,即F A <F B ,故CD 错误;
因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,F A =G A ,F B =G B ,所以,G A <G B ,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且两容器相同,液体的质量相等,所以由F=G=mg 可知,甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力,根据F
p S
可知p 甲<p 乙
,故B 错误、A 正确。

故选A 。

9.小竹将质量为120g 的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100cm 3
的水,则物体(g 取10 N/kg ) A .漂浮在水面上 B .悬浮在水中 C .沉在溢水杯底部 D .受到1.2 N 的浮力 【答案】C 【解析】
判断物体的浮沉,除通过比较浮力和重力的大小进行判断外,还可以通过比较物体的密度与液体的密度的大小进行判断.
【详解】
物体的重力G=mg=0.12kg×10N/kg=1.2N;物体受到的浮力F浮=ρ水g V排
=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N;因为G﹥F浮,所以物体在水中会下沉直至沉在溢水杯底部.
故选C.
10.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.
11.把一个体积为100cm3,质量为60g的物体放入水中.物体静止时,它所受到的浮力及浸入水中的体积分别为
A.1N 100cm3B.0.6N 60cm3
C.0.6N 40cm3D.0.5N 50cm3
【答案】B
【分析】
在此题的计算与判断中,既用到了阿基米德原理,又要利用浮沉条件. 【详解】 物体的密度:
33600.6/100m g g cm V cm
物ρ=
==; 因为ρρ物水<,所以物体静止时在水中漂浮,则物体在水中受到的浮力:
0.0610/0.6F G mg kg N kg N ===⨯=浮;
又因为F gV ρ=浮水排,所以物体浸入水的体积:
53333
0.661060110/10/F N
V V m cm g kg m N kg
ρ-==
==⨯=⨯⨯浮浸排水.
12.把一个铁球放入盛满酒精的杯子中(铁球全部浸在液体中),从杯中溢出8克酒精(ρ
酒精
=0.8×103kg/m 3),若将该铁球放人盛满水的杯中时,从杯中溢出水的质量是
A .大于8g
B .小于8g
C .等于8g
D .都相同
【答案】A 【解析】 【详解】
若原来盛满酒精,铁球在酒精中受到的浮力:F 浮酒精=G 排酒精=m 排酒精g =0.008kg ×10N /kg =0.08N ,金属块的体积:V =
F g
ρ浮酒精
酒精=
33
0.080.810/10/N
kg m N kg
⨯⨯=1×10−5m 3,将该铁球放人盛满水的杯中时,溢出水的重力:G =F 浮水=ρ水gV =1000kg /m 3×10N /kg ×1×10−5m 3=0.1N ,溢出水的质量m =
G g =0.110/N
N kg
=0.01kg =10g ,即大于8g 。

故选:A 。

13.如图所示,一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯,置于水平桌面中央,杯内水中漂浮着一冰块,关于冰融化前后比较,下列说法正确的是
A .玻璃杯对桌面的压强增加
B .容器内液体的密度减小
C .玻璃杯中液面的高度升高
D .液体对容器底部的压强不变
【解析】
【详解】
冰块熔化前后,杯内物质的重力不变,杯子的重力不变;故桌面受到的压力(F=G总)就
不变,杯子的底面积不变;根据固体的压强公式:p==得,桌面受压强不变,故A
错误;冰熔化成水后,水的密度不变,故B错误;
根据阿基米德原理:F浮=G排(即排开水的重力G水即得F浮=G排水);由于冰块漂浮,根据二力平衡知识,有F浮=G冰;故G冰=G排水;故冰块熔化前后,水面高度h不变;根据液体压强的公式:p=ρgh可得,由于水的高度h不变,故水对杯底的压强不变,故C错误,D 正确;
14.如图所示,甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙.同一只鸡蛋先后放入两杯中,在甲杯中处于悬浮状态,所受浮力为F甲;在乙杯中处于漂浮状态,所受浮力为F乙.可以肯定的是
A.ρ甲>ρ乙,F甲=F乙B.ρ甲<ρ乙,F甲=F乙
C.ρ甲<ρ乙,F甲<F乙D.ρ甲>ρ乙,F甲<F乙
【答案】B
【解析】
【详解】
因为鸡蛋在甲盐水中悬浮,所以甲盐水的密度等于鸡蛋的密度,即ρ甲=ρ鸡蛋,鸡蛋在乙盐水中漂浮,则乙盐水的密度大于鸡蛋的密度,即ρ乙>ρ鸡蛋,所以ρ甲<ρ乙;鸡蛋在甲中悬浮,则鸡蛋受到甲盐水的浮力:F甲=G鸡蛋,鸡蛋在乙中漂浮,则鸡蛋受到乙盐水的浮力:F乙=G鸡蛋,所以鸡蛋在甲和乙中所受浮力相等,即F甲=F乙.
15.如图所示,有三个相同的容器,甲容器内只盛有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中小球悬浮在水中,三个容器水均未盛满,且水面一样高。

下列说法中正确的是
A.甲容器底部受到水的压强最大
B.若在甲容器中再放入木块后,容器底部受到的压强变大
C.乙容器中加入盐溶化后,木块受到的浮力将变小
D.丙容器中再倒入一定量的酒精后,小球仍然悬浮
【答案】B
【解析】
A、因三个容器内的水面刚好齐平,所以由可知,三个容器的底部受到水的压强相等,故A错误;
B、若在甲容器中再放入木块后,木块会排开部分水,使得甲容器水面变高,根据
得,容器底部受到的压强变大,故B正确;
C、木块漂浮在乙容器中,向乙容器中加入盐水后,液体密度增大,木块将上浮一些,但木块静止后仍然漂浮在液面上,所以木块受到的浮力仍等于木块的重力不变,故C错误;
D、小球悬浮在丙容器中,向丙容器中加入酒精后,液体的密度减小,而排开液体的体积不变,由可知,小球受到的浮力减小,小球会沉入杯底,故D错误。

故选:B。

【点睛】
重点是物体浮沉条件和阿基米德原理、液体压强公式的应用,正确的比较木块和小球受到的浮力与排开水的重力关系是关键。

16.在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计,将其放入盛有不同液体的烧杯中,它会竖直立在液体中,由观察到的现象可以判断,下列烧杯中的液体密度最大的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】密度计使用时,始终漂浮在液面上,漂浮时浮力等于重,所以密度计在液体中受到的浮力都是相等的;
根据阿基米德原理,即可得:;
由图知,在C液体中,密度排开液体的体积最小,根据可得,此液体的密度最大,
故选C。

点睛:重点是浮沉条件和阿基米德原理的应用,关键是牢记漂浮时浮力等于重,即浮力相等,再根据阿基米德原理可比较密度的大小。

17.如图所示,一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯,杯内水中漂浮着一冰块.若冰熔化前后水对杯底的压强分别为p 1、p2,则下列关系式中正确的是
A.p1< p2B.p1> p2
C.p1= p2D.无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】
根据阿基米德原理:F浮=G排,由于冰块漂浮,故有F浮=G冰,所以G冰=G排水;即冰块熔化后水的体积与原来冰排开的水的体积相同,所以水面高度h不变,根据液体压强的公式:p=ρgh可得水对杯底的压强不变,即:p1=p2.
A.p1< p2与分析不相符;
B.p1> p2与分析不相符;
C.p1= p2与分析相符;
D.无法确定与分析不相符.
18.如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲中只有水,乙中有一小球漂浮于水面上,丙中悬浮着一个小物块,则下列四个说法正确的是()
A.水对三个容器底部的压力关系:F甲<F乙<F丙
B.三个容器对桌面的压强关系:p甲<p乙<P丙
C.如果向乙中加入盐水,小球受到的浮力不变
D.如果向丙中加入酒精,物块受到的浮力不变
【答案】C
【解析】
【分析】
液体压强和压力、物体的浮沉条件
【详解】
A.由题意可知,水的密度ρ与深度h都相同,由液体压强公式:p=ρgh可知,水对三个容器底部的压强p甲=p乙=p丙,由于压强与容器底面积都相同,水对容器底的压力:F=pS,则水对容器底的压力:F甲=F乙=F丙,故选项A错误;
B.三个相同的容器内水面高度相同,这说明小球和物块排开水的体积,与甲容器中多出部分水的体积相同;即对于乙容器G水=G水′+G排,由于小球漂浮在水中,所以F浮= G球,由阿基米德原理可知,所以G球=G排;甲容器对于桌面的压力F乙=G水+G杯,乙容器对桌面的压力F甲=G水′+G球+G杯=G水′+G排+G杯,因为G水=G水′+G排,因此,甲容器对于桌面的压力等于
乙容器对桌面的压力,同理甲容器对于桌面的压力等于丙容器对桌面的压力,即三个容器对桌面的压力F 相等.故选项B 错误;
C .小球漂浮在乙容器中,向乙容器中加入盐水,液体密度增大,小球仍然漂浮在液面上,那么小球受到的浮力等于木块的重力,小球的重力没变,小球受到的浮力不变,故选项C 正确;
D .因为物块悬浮在丙容器中,如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,由F 浮=ρgV 排可知,物块受到的浮力变小,物块会下沉,故选项D 错误.
19.如图所示,将一个生鸡蛋放入盛有清水的烧杯中,然后逐渐向水里添加食盐并轻轻搅动,观察发生的现象.图中大致反映鸡蛋所受浮力的大小F 浮与液体密度ρ液关系的图像是
A .
B .
C .
D .
【答案】C
【解析】
当鸡蛋处于浸没状态时,排开液体体积不变,等于鸡蛋体积,液体的密度不断增大,由=F g ρ浮排V 可知浮力增大;当鸡蛋漂浮时,鸡蛋所受浮力等于鸡蛋重力,所以符合该变化规律的是C 选项.
点睛:=F g ρ浮排V 是浮力的一般形式,当物体处于静止状态时,要根据二力平衡知识判断浮力大小变化.不要想当然的认为排卡液体体积变化了浮力就会发生变化.
20.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,根据可知,乙液体密度大,所以对容器底部的压强大,故C错误;
D. 乙液体密度大,甲液体密度小,根据可知,甲容器中液体和容器的总重小于乙
容器中液体和容器的总重,根据可知,乙液体的容器对桌面的压强较大,故D错误。

选A。

21.把一小球放入盛满酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3)的溢水杯中,它沉在容器底部,从杯中溢出8 g酒精.若将该小球放入盛满水的溢水杯中,它漂浮在水面上,从杯中溢出水的质量
A.大于8 g B.等于8 g C.小于8 g D.无法判断
【答案】A
【解析】
【分析】
根据阿基米德原理,浮力等于它排开液体受到的重力,小球在酒精中下沉,得出小球重力和浮力的关系;将该小球放入盛满水的溢水杯中,它漂浮在水面上,再利用浮沉条件得出浮力与重力的关系,最后比较排开水的质量
【详解】
小球在盛满酒精的溢水杯中,沉入容器底部,此时小球受到的浮力小于物体的重力,即m 排酒精g<G;从杯中溢出8g酒精,
小球漂浮在水面上,根据浮沉条件知,在水中受到的浮力等于小球的重力,即m排水g=G;所以可得:m排酒精g<m排水g,m排酒精<m排水,因为从杯中溢出8g酒精,所以溢出水的质量大于8g.
故选A.
22.如图所示,用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0 N,将一鹅卵石用细线系好后
测得其重力为1.4 N,将这一鹅卵石没入溢水杯后测力计的示数为0.9 N,若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数为F(ρ水=1.0×103 kg/m3,取g=10 N/kg).则下列说法正确的是()
A.丙图中,溢水杯溢到小桶中的水的质量为90 g
B.丙图中,浸没在水中的鹅卵石所受浮力为0.5 N
C.丁图中,弹簧测力计的示数F应为7.4 N
D.鹅卵石的密度为1.56 g/cm3
【答案】B
【解析】
试题分析:由图可知,丙图中鹅卵石受到的浮力:F浮=G石﹣F拉=1.4N﹣0.9N=0.5N;根据阿基米德原理,溢水杯溢到小桶中的水的重力:G排=F浮=0.5N,则m水
=
0.5
10/ G N
g N kg
排==0.05kg=50g,故A不正确,B正确;丁图中,弹簧测力计的示数F为:F=G总﹣G排=(6.0N+1.4N)﹣0.5N=6.9N,故C不正确;鹅卵石的密度ρ石
=
1.4
0.5
m G G N
F
V V g N
g
g
ρ
===

石石石

石石

×1.0×103kg/m3=2.8g/cm3,故D不正确;故应选B.
【考点定位】浮力大小的计算;密度的计算;阿基米德原理
23.水平地面上有底面积为300cm2、不计质量的薄壁盛水柱形容器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B,通过一根长10cm的细线与容器底相连,如图所示,此时水面距容器底30cm,则下列相关说法错误的是()
A.此时物块B受到的拉力为6N
B.容器对水平地面的压力是84N
C.剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强变化了200Pa
D.剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化了200Pa
【答案】C
【解析】
【详解】
A. 木块的重力:G B=m B g=0.4kg×10N/kg=4N,木块浸没在水中,则V排=V木=(10cm)3=1000cm3=1×10−3m3,物体浸没时受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=
1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3=10N,绳子的拉力为:F=F浮−G B=10N−4N=6N;故A
正确;B. 容器内水的体积V=Sh=300cm2×30cm−1000cm3=8000cm3=8×10−3m3,由ρ=
可得,水的质量m水=ρV=1.0×103kg/m3×8×10−3m3=8kg,因不计质量的薄壁盛水柱形容器,则容器对水平地面的压力F=G总=(m水+m B)g=(0.4kg+8kg)×10N/kg=84N,故B正确; C. 绳子断和断之前,容器对桌面的压力不变,受力面积不变,故剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强没有变化,故C错误;D. 物块B的重力:G=mg=
0.4kg×10N/kg=4N,剪断绳子,待物块B静止后漂浮,F′浮=G=4N;由F浮=ρ液gV排可得,木块漂浮时排开水的体积:V′排==4×10−4m3,液面下降的
深度为:△h==0.02m,水对容器底的压强变化量:△p =ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa.故D正确;故选C.
【点睛】
(1)物体在水中受到三个力的作用:重力、浮力和绳子的拉力.利用G=mg求出木块的重力,木块浸没在水中,求出木块的体积,即排开水的体积,利用F浮=ρ水gV排计算木块受到的浮力;已知物重和浮力,两者之差就是绳子的拉力;(2)容器对水平地面的压力等于容器、水、木块的重力之和;(3)绳子断和断之前,容器对桌面的压力不变等于容器重、水重和木块重之和,再利用压强公式分析对地面的压强.(4)根据漂浮时浮力与重力的关系得出木块受到的浮力;根据根据F浮=ρ液gV排得出木块排开水的体积,根据V排的变化得出水深度的变化,从而可得压强的变化.
24.a、b两种物质的质量和体积关系如图所示,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,放手稳定后()
A.甲漂浮,甲受浮力大B.乙漂浮,乙受浮力大
C.甲漂浮,乙受浮力大D.乙漂浮,甲受浮力大
【答案】D
【解析】
由图象知道,当m a =2.0g时,V a =1.0cm3,所以a的密度是:ρa
=m a/V a=2.0g/1.0cm3=2g/cm3,当m b =2.0g时,V a =3.0cm3,所以b的密度是:ρb
=m b/V b=2.0g/3.0cm3≈0.67g/cm3,根据题意知道,当V a =V b =V时,因为ρa>ρ水,所以a浸没在水中放手后会下沉,且受到的浮力是:F a =ρ水gV,因为ρb<ρ水,所以b浸没在水中放手后会上浮,最后漂浮在水面,且受到的浮力是:F b=G b =ρb gV,即F a>F b,故只有D正确,故选D.
25.装有不同液体的甲、乙两烧杯,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,如图所示,液体对甲乙两烧杯底部压强分别是P甲、P乙,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,则下面判断正确的是
A.P甲>P乙,F甲=F乙B.P甲=P乙,F甲>F乙
C.P甲=P乙,F甲<F乙D.P甲<P乙,F甲=F乙
【答案】A
【解析】
【详解】
物体在甲液体中漂浮,物体受到的浮力等于物体重;在乙液体中悬浮,物体受到的浮力等于物体重;所以物体受到的浮力相等,即
F甲=F乙;
∵物体在甲液体中漂浮,
ρ甲>ρ物,
∵物体在乙液体中悬浮,
∴ρ
乙=ρ物,
∴ρ
>ρ乙,

由p=ρgh,h相同,得:
∴对容器底部的压强:
p甲>p乙.
26.对于上升的热气球,下列说法正确的是()
A.热气球的升空原理和民航飞机的起飞原理相同
B.热气球匀速上升时,机械能一定不变
C.热气球上升过程中,受到的大气压强不变
D.热气球燃料减少后,它的惯性变小
【答案】D
【解析】分析:(1)飞机起飞利用了流体压强与流速的关系,热气球是利用浮力升空的;(2)分析热气球在匀速上升过程中气球的动能和势能变化情况即可得出答案。

(3)根据大气压与高度的变化关系可判断热气球上升过程中大气压强的变化;。

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