初二物理下学期第十章浮力单元学能测试
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初二物理下学期第十章浮力单元学能测试
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300cm 2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/cm 3
B .当加入1000cm 3水时,正方体物块所受浮力为5N
C .当加入3000cm 3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50cm 3/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.如图所示,底面积为300cm 2的圆柱形容器里装有900g 水。
现用细绳将体积为1000cm 3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 .100cm 2
B .120cm 2
C .150cm 2
D .200cm 2
3.在水平桌面上,甲、乙、丙三个同规格容器内各装有液体,小天同学将完全相同的A 、B 、C 三个正方体分别放入三个容器内,静止时状态如图所示,此时三个容器中的液面相平。
下列说法正确的是( )
A .正方体受到的浮力大小关系为A
B
C F F F == B .容器对桌面的压强大小关系为p p p 甲乙丙== C .容器底部受到液体的压强大小关系为p p p 甲乙丙==
D .正方体受到的浮力大小关系为A B C F F F >>
4.如图所示,放在水平桌面上的甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个完全相同的长方体A 、B 、C 分别放入容器的液体中,静止时三个容器的液面恰好相平.则下列判断正确的是( )
A .物体受到的浮力 F A 浮>F
B 浮>F
C 浮 B .容器对桌面的压力 F 甲=F 乙=F 丙 C .液体对容器底的压强 p 甲>p 乙>p 丙
D .物体下表面受到液体的压力 F A >F B =F C
5.在一支平底试管内装入适量铁砂,然后将其先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯中,试管静止时的状态如图所示,则下列说法中正确的是( )
A .试管在甲液体中受到的浮力较大
B .试管在乙液体中受到的浮力较大
C .装有甲液体的烧杯底部所受压强较大
D .装有乙液体的烧杯底部所受压强较大
6.把重5N 、体积为0.6dm 3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
7.一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
8.已知甲、乙两个实心球密度之比为ρ甲∶ρ乙=1∶2,体积之比V甲∶V乙=2∶3,放入足够深的某种液体自由静止后,所受浮力之比为F甲∶F乙=2∶5,则此两个物体在该液体中自由静止时所处的状态是()
A.甲、乙都漂浮在液面上B.甲漂浮,乙沉底
C.甲、乙都沉底D.甲悬浮在液体中,乙沉底
9.水平桌面上放有甲乙两个盛水的容器,现把两个形状和体积都相同的物体分别放入两容器中,当物体静止时,两容器中液面刚好相平,如图所示。
下列说法正确的是()
A.两物体受到的浮力相等B.两物体的质量相等
C.乙容器中物体密度较大D.两容器底部所受液体压强相等
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.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、底面积为20cm2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。
12.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=,33
210kg/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____.
13.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”)
14.如图,边长为10cm 的正方体木块漂浮在水面,静止时木块有
1
2
露出水面,则ρ木=______kg/m 3,木块所受浮力F =______N 。
用手将它缓慢压入水中,当木块刚好全部投入水中时,手对木块压力F 1=______N 。
15.质量相等的甲、乙、丙三个实心球,放入某种液体中静止时的情况如图所示,它们所受的浮力F 甲、F 乙、F 丙之间的关系应为:F 甲_______F 乙_______F 丙;它们的密度ρ甲、ρ乙、ρ丙之间的关系是:ρ甲_______ρ乙_______ρ丙。
(选填“>”、“<”或“=”)。
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/m3,金属块A的体积为V B=______(请用字母F1、F2、g、ρ水表示)。
17.2019年5月16日退役的海军遵义号驱逐舰(简称“遵义舰”)将落户遵义市余庆县,并作为国防教育基地对外开放。
“遵义舰”满载时的排水量(排开水的质量)为3670t,则“遵义舰”满载时所受浮力的大小为______N;当“遵义舰”从海洋驶入长江时,它将______(选填“上浮”或“下沉”)一些。
(g=10N/kg)
18.如图所示,底面积为200cm2的容器底部有一固定轻质弹簧,弹簧上方连有一边长为10cm的木块A,当容器中水深为20cm时,木块A有2/5的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,没有发生形变,则木块的密度是_________千克/米3.向容器内缓慢加水,当弹簧伸长了lcm时停止加水,此时弹簧对木块拉力为1N。
加水前后容器底部受到水的压强变化了_________Pa.〔不计弹簧受到的浮力,g取10N/kg〕
19.如图所示,有一块密度为0.9×103 kg/m3的蜡块漂浮在水面上,有20cm3的体积露出水面.则该蜡块的重力为________N.如将水换成酒精,待放入的蜡块静止后,蜡块所受的浮力是______N. (g取l0N/kg,ρ酒精=0. 8×103 kg/m3)
20.小军利用一根均匀的木棒,在其一端缠绕了一些铜丝做成了简易密度计,并分别置于装有水和盐水的甲乙两个杯子中,如图所示。
其中装水的杯子是___________,密度计上端刻度值较__________________。
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.为了探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系,某同学进行了如
图所示的实验:
(1)你觉得最合理的实验顺序是_________;
(2)实验步骤甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数依次为F甲、F乙、F丙、F丁。
若这些示数满
足_____(用式子表示),可得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小_______物体排
开液体所受重力的大小;
(3)图乙中,浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中,合金块所受的浮力_____(填
“变大”、“不变”或“变小”);
(4)合金块的密度是_______。
23.初二物理社团的同学们在探究“影响浮力大小的因素”实验中,按如图所示的步骤进
行实验:
(1)通过比较B、C、D三幅图,小田得出结论:浮力的大小与______有关,通过比较D、E 两福图可以得出浮力大小还与________有关。
(2)物体的质量为______kg,物体浸没在水中受到的浮力______N。
(3)根据已有条件,请你求出E图中弹簧测力计的示数是________N(ρ酒精
=0.8×103kg/m3)。
(4)同组的小佳在工地上找到一金属块B,他决定测量其密度,但是测量工具仅有刻度尺。
所以他设计了以下实验方法:
①小佳找了一个圆柱形的烧杯A,让其在大水槽中漂浮,如图甲所示,A露出水面的高度为h1;
②然后将金属块B吊在烧杯A下方,如图乙所示。
A露出水中水的高度为h2,水槽中水的深度为H2;
③将金属块B放入烧杯A中,如图丙所示,A露出水面的高度为h3,水槽中水的深度为H3,通过比较,小佳发现水槽中水的高度为H2_______H3(选填“大于”“小于”或“等于”),已知水的密度为ρ水。
则小佳测量出金属块B的密度用物理量表示为ρ金
=______;
小泓同学提出在实验步骤乙丙中,将沾有水的金属块B放入烧杯A中,测出金属块的密度将______(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
24.小明同学在探究影响浮力大小的因素时,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)由实验过程A可知,物体的重力为______;由实验过程B可知,物体受到的浮力为______。
(2)做BC两次实验,可以得出的结论是:在液体的______相同时,______越大,物体受到的浮力越大。
(3)做两次实验,是为了探究浮力的大小与物体浸没深度是否有关。
(4)在小明的实验基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为______g/cm3。
(5)小刚按照教材中“综合实践活动”要求,制作了简易密度计来测量盐水密度(如图乙)。
①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,塞入金属丝的目的是使吸管能在液体中______。
②将吸管放到水中的情景如图乙(a)所示,测得浸入的长度为H;放到盐水中的情景如图乙(b)所示,浸入的长度为h。
用ρ盐水.ρ水分别表示盐水和水的密度,则ρ盐水与ρ、h及H关系式是ρ盐水=______。
水
③为了使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,以使测量结果更精确,你的改进方法是______。
25.在“探究浮力大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下猜想:
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,李明做了如图所示实验,他在弹簧测力计下端挂一个物体A,顺次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一过程中:
(1)铁块从位置甲—乙—丙的过程中弹簧测力计的示数_____,说明铁块受到的浮力____;从位置丙丁的—过程中弹簧测力计的示数_____,说明铁块受到的浮力______。
(以上均选
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。
(选填上述猜想前的字母)
(3)通过实验______可以验证猜想A是错误的。
(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”或“戊” )
(4)通过乙、丙两次实验可以验证上述猜想____可能是正确的(选填上述猜想前的字母)。
(5)实验丙、丁测力计示数相同,______ (选填“能”或“不能”)删除实验丁,理由是___。
四、作图题
26.在图中画出静止在水中的小球所受力的示意图。
(______________)
27.如图所示有一条正方体木块漂浮在水中,请画出木块受到浮力的示意图______;
28.如图,鸡蛋静止在浓盐水中,请作出鸡蛋的受力情况。
浓盐水
______
五、计算题
29.如图甲所示,放在水平桌面上的圆柱形容器内装有 12cm 深的水,现有一轻质弹簧,下端固定着一个正方体 A,正方体A的边长为10cm、质量为0.2kg,其下表面正好与水面相平,此时弹簧伸长了1cm.弹簧受到的弹力F跟弹簧的变化量△L的关系如图乙所示.
(1)求正方体 A 的重力:
(2)向容器内缓慢加水,直至正方体 A 刚好完全浸没在水中(水未溢出),立即停止加水,求此时正方体 A 受到的浮力;
(3)求正方体 A 刚好完全浸没在水中时,弹簧对正方体 A 的作用力(弹簧只能沿竖直方
向 移动);
(4)求正方体 A 刚好完全浸没在水中时,水对容器底部压强的变化量.
30.一艘体积为3200m 3的潜水艇,水舱未充水时总质量为2.4×106kg ,(海水密度取1.0×103kg/m 3,g 取10N/kg )求:
(1)当潜水艇在未充水的情况下漂浮在海面上,排开水的体积是多大? (2)若此潜水艇全部潜入水中,还需吸入水的重力是多少? (3)潜水艇潜入水中深度为80m 时受水的压强是多大?
31.如图所示,一装满水的溢水杯放在水平面上,现将一质量为m =0.05kg 的实心圆柱体金属块轻轻地放入溢水杯中,会有一定质量的水溢出溢水杯,静止时如图所示,已知圆柱体金属块底面积S =10cm 2,高h =1cm ,g =10N /kg ,ρ水=1.0×10³kg /m ³。
求: (1)溢出溢水杯的水的质量; (2)金属块对容器底的压强。
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
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
-43333
5N
=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】 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
43333
6N 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
3
3
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 。
3.A
解析:A 【详解】
AD .完全相同的A 、B 、C 三个正方体分别放入三个容器内,在甲图中是悬浮,浮力等于重力,在乙、丙图漂浮,处于平衡状态,故浮力仍然等于重力,ABC 三个正方体完全相同,故浮力的大小相同,A 选项正确,D 选项错误;
B .根据A 悬浮,可知A ρρ甲=,根据B 、
C 漂浮,且C 排开的体积大于B 排开液体的体积,故
ρρρ甲乙丙<<
根据排开液体的体积关系为
C B A V V V 排排排<<
又由于加入三个木块后,发现液面相平,即液体和木块排开液体的总体积相等,故液体体积的关系为
V V V 甲乙丙<<
又根据
ρρρ甲乙丙<<
m V ρ=可得到
m m m 甲乙丙<<
则
G G G 甲乙丙<<
再加上相同的正方体ABC ,可知
G G G 甲总乙总丙总<<
又由于底面积相同,故容器对桌面的压强的大小关系为
p p p 甲乙丙<<
故B 选项错误;
C .由于三个正方体,排开液体的体积不同,故液体的密度不同,根据公式p gh ρ=可知,液体的密度不同,深度相同,故容器底部所受的压强不同,故C 选项错误。
故选A 。
4.D
解析:D 【详解】
A .根据图示可知,A 悬浮,
B 、
C 漂浮,所以其所受的浮力与其自身的重力相等,故F A 浮=F B 浮=F C 浮;
B .由阿基米德原理可得F V g
ρ=
浮
液排 ,因为F A 浮=F B 浮=F C 浮,V A 排>V B 排>V C 排,因此可得ρ丙>ρ乙>ρ甲,根据图示可知,V A 液<V B 液<V C 液,由公式G =mg =ρVg 可知G 液甲<G 液乙<G 液丙,且A 、B 、C 三个物体相同,容器重力相同,又因为在水平桌面上容器对桌面的压力F =G 液
+G 物+G 杯,故容器对桌面的压力F 甲<F 乙<F 丙;
C .因为液体密度ρ丙>ρ乙>ρ甲,且液体的深度相同,因此由p =ρgh 可知,液体对容器底的压强:p 甲<p 乙<p 丙;
D .因为物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力,因此甲下表面受到的压力大于浮力,乙丙上表面受到的压力为零,因此乙丙下表面受到液体的压力等于浮力,且相等,即F A >F B =F C .
5.D
解析:D 【详解】
AB. 如图两次试管都漂浮在液面上,浮力等于重力,所以浮力相等,故AB 错误; CD. 试管在乙液体中排开液化的体积小,根据F gV ρ=浮液排可知,乙的密度大,且两容器中液体的深度相等,再根据p gh ρ=可知,装有乙液体的烧杯底部所受压强较大,故C 错
误,D 正确. 【点睛】
重点是浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式的应用,先根据浮沉状态结合阿基米德原理判断出两液体密度的大小,再根据液体压强的特征判断液体对容器底的压强大小.
6.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
故选C 。
7.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. 8.B
解析:B 【详解】 A .由
12ρρ=甲乙∶∶;23V V =甲乙∶∶
根据m V ρ=,两球的质量比为
13m m =甲乙∶∶
假设两球漂浮或乙球悬浮:浮力都等于重,重力与质量成正比,所以浮力比为质量比,即
13F F G G m m ===甲乙甲乙甲乙∶∶∶∶
不符合题意,故A 错误;
CD .假设两球都沉底或甲悬浮在液体中,乙沉底,则两种情况的V 排都等于自身体积,则浮力比为
23F F V g V g V V ρρ===甲乙甲乙甲乙液液∶∶∶∶
不符合题意,故CD 错误;
B .所以两球只能是一个沉底,一个漂浮的状态,且乙的密度大,故一定为甲漂浮,乙沉底,B 正确。
故选B 。
9.D
解析:D 【详解】
ABC .两个物体放入水中后,乙漂浮,即乙的密度小于水的密度;甲悬浮,说明甲的密度等于水的密度,所以甲的密度大于乙的密度;由于两个物体的体积相同,据m
V
ρ=
可知,m V ρ=,故甲的质量大于乙的质量;据公式G mg =可知,甲的重力大于乙的重力,所
以甲悬浮,故其所受的浮力等于自身的重力,乙漂浮,乙所受的浮力等于自身的重力,故甲所受的浮力大于乙所受的浮力,故ABC 错误;
D .由于两杯中液体高度相同,所以据p gh ρ=可知,两杯中杯底所受水的压强相同,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
11.2.5 【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
112
2000cm 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
12.6:7 【详解】
[1]设两个球空心部分的体积为,已知甲乙两个球质量相等,由得:
把,代入,并化简得:
①
由于甲球在水中悬浮,所以重力与浮力相等:
即: 所以: ② 由①②解
解析:6:7 17
【详解】
[1]设两个球空心部分的体积为0V ,已知甲乙两个球质量相等,由m
V
ρ=
得: 00V V V V ρρ-=-甲甲乙乙()()
把33310kg/m ρ⨯甲=,33
210kg/m ρ=⨯乙代入,并化简得:
0032V V V V -=-甲乙()()①
由于甲球在水中悬浮,所以重力与浮力相等:
=F G 甲浮甲
即:
0g g V V V ρρ=-甲甲甲水()
所以:
03V V V =-甲甲()②
由①②解得:03
2V V =甲,074
V V =乙.所以甲、乙两球的体积之比为:
00677
=3
24
V V V V =甲乙 [2]已知甲乙两球质量相同,甲球悬浮,乙球密度小于甲球,所以乙球漂浮.所以乙球受到的浮力等于重力:
=F G 乙浮乙
即:
0g g V V V V ρρ-=-乙乙乙露水()()
解得014V V =
露.又因为07
4
V V =乙,所以: 01141
==4477
V V V V ⨯=乙乙露
所以乙球露出水面的体积占乙球体积的
1
7
. 13.8 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.
14.5×103 5 5 【详解】
[1]因为木块漂浮,所以F 浮=G ,即
[2]因为漂浮,所以F 浮=G ,即
[3]木块完全浸没后的浮力为
手对木块的压力为
解析:5×103 5 5 【详解】
[1]因为木块漂浮,所以F 浮=G ,即
1
2gV gV ρρ=木木水木
333310kg/011=22
m .510kg/m ρρ⨯==⨯木水
[2]因为漂浮,所以F 浮=G ,即
333-63kg/m 10N/kg 1010m =5N 0.510F G gV ρ⨯⨯===⨯⨯浮木木
[3]木块完全浸没后的浮力为
333-631110kg/m 10N/kg 1010m =10N F gV ρ==⨯⨯⨯⨯浮水木
手对木块的压力为
110N-5N=5N F F G =-=浮木
15.= > < < 【详解】
[1][2][3][4]由图知,甲球漂浮,故得
ρ甲<ρ液,F 甲=G 甲 乙球悬浮,故得 ρ乙=ρ液,F 乙=G 乙 丙球下沉,故得 ρ丙>ρ液,F 丙<
解析:= > < < 【详解】
[1][2][3][4]由图知,甲球漂浮,故得
ρ甲<ρ液,F 甲=G 甲
乙球悬浮,故得
ρ乙=ρ液,F 乙=G 乙
丙球下沉,故得
ρ丙>ρ液,F 丙<G 丙
由以上可得
ρ甲<ρ乙<ρ丙
又G =mg ,甲、乙、丙三个实心球质量相等,所以
G 甲=G 乙=G 丙
所以。