2020-2021【物理】物理 热学问题求解方法的专项 培优练习题及答案

一、初中物理热学问题求解方法
1．水是人类生存环境的重要组成部分。

水的三种状态分别是冰、水和水蒸气。

以下关于水的说法错误
．．的是（）
A．相同质量0℃水的体积大于0℃冰的体积
B．相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能
C．水蒸气很容易被压缩，说明气体分子之间的距离很远，几乎没有作用力
D．今年12月11日我县第一次出现霜林尽染的美景，说明气温已经低于0℃
【答案】A
【解析】
【详解】
A．根据
m
V
ρ=和ρρ
>
水冰
得质量相同的0℃水的体积小于0℃冰的体积，故A错误，符
合题意；
B．0℃水放热凝固成相同质量的0℃冰，所以相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能，故B正确，不符合题意；
C．水蒸气很容易被压缩，说明气体分子之间的距离很远，几乎没有作用力，故C正确，不符合题意；
D．霜是水蒸气遇冷凝华而成的，在标准大气压下水的凝固点是0℃，而霜的形成需要的温度更低，所以霜的形成，说明气温已经低于0℃，故D正确，不符合题意。

2．受新型冠状病毒的影响，一“罩”难求。

一般医用口罩至少要有三层，外层需要阻挡外界空气中的灰层、细菌、唾沫等飞溅物，中间层经过静电处理，可以阻挡细菌等微小颗粒（潮湿环境中会失去静电），内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等。

某口罩的构造如图所示。

下列说法正确的是（）
A．口罩潮湿后防护能力降低B．佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝外C．口罩的中间层静电熔喷布能吸引小磁针D．佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气升华形成
【答案】A
【解析】
【详解】
A．潮湿环境中会失去静电，口罩潮湿后，会失去静电，中间层不可以阻挡细菌等微小颗粒, 口罩防护能力降低，A正确；
B．由题意可知，内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等，那么白色吸水无纺布应该是内层，有吸水能力，佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝内，B错误；
C．带电体能吸引轻小物体，所以中间层静电熔喷布能吸引细菌等微小颗粒，但它不是磁体，不能吸引小磁针，C错误；
D．佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气液化形成的，D错误。

故选A。

3．下表列出了部分金属的熔点和沸点（在标准大气压下），根据表中的数据，下列说法中正确的是（）
A．金块在“钢水”中不会熔化
B．在-40℃时，不能使用水银温度计测量温度
C．表中所列出的金属，沸点都可以用水银温度计测量
D．因为钨的沸点比较高，所以白炽灯里的灯丝是用钨制成的
【答案】B
【解析】
【详解】
A．“钢水”的温度达到1515℃，金块的熔点只是1064℃，低于“钢水”的温度，金块会熔化，A错误；
B．水银的熔点和凝固点是相同的，它在-39℃时凝固，在-40℃时，已经是固态，所以这种情况下不能使用水银温度计测量温度，B正确；
C．表中所列出的金属，除了水银，沸点都大于357℃，357℃是水银的沸点，这些温度都已经超过了水银的沸点，所以说不可以用水银温度计测量，C错误；
D．白炽灯里的灯丝是用钨制成，这是因为钨的熔点高，长时间通电温度很高，钨都不会熔化，D错误。

4．质量相等的28℃、100℃的水分别装在甲、乙两容器中,现将一个温度为100℃的金属球放入甲容器中,达到温度相同时,甲容器中水温升高到 40℃,然后迅速取出金属球放入乙容器中,再次达到温度相同时,乙容器中水温是(设不计热量损失和水的质量损失)( )
A．60℃B．70℃C．88℃D．90℃
【解析】 【分析】 【详解】
当将金属球放入甲容器中时，金属球放出的热量与水吸收的热量相等，即：Q 金=Q 水，则： Q 金=m 金×c 金（100℃-40℃）， Q 水=m 水×c 水（40℃-28℃）， 所以：
m 金×c 金（100℃-40℃）=m 水×c 水（40℃-28℃） 化简得：
c m c m 水水金金
=5：1；
当将金属球放入乙容器中时，乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等，即：Q 水 =Q 金，由于甲乙容器中的水的质量相等，又是同一个金属球，设两者共同的温度为t ℃， 则：
Q 水=m 水×c 水（100℃-t ℃）， Q 金=m 金×c 金（t ℃-40℃）， 即：
m 水×c 水（100℃-t ℃）=m 金×c 金（t ℃-40℃）， t=90℃．综上分析故选D ．
5．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____。

【答案】6：7 17
【解析】 【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()
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。

6．如图所示，某单缸四冲程汽油机工作状态如图所示，此时的能量转化是__________；若飞轮的转速为1800r/min ，该汽油机每秒共经历了______________个冲程；汽油机工作时利用水循环将热量从高温的发动机自发转移到低温的水，这一现象说明_____________。

【答案】机械能转化为内能 60 能量的转移具有方向性 【解析】 【分析】 【详解】
[1]从图中可看到，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程，能量转化是机械能转化为内能。

[2]由题意可知，飞轮每秒转数是
1800r 1800r
30r/s 1min 60s
== 飞轮转两转，汽油机经历一个工作循环，即经历4个冲程，1s 内转30r ，经历的冲程数量是
304
602
n ⨯=
= [3]热量能够从高温的物体转移到低温的物体，汽油机工作时利用水循环将热量从高温的发动机自发转移到低温的水，这一现象说明能量的转移具有方向性。

7．某款电磁炉广告称该款电磁炉的热效率可达65％以上，具有节能、高效的特点。

在一次综合实践活动中，“好奇”小组想测量该款电磁炉的加热效率以验证其广告的准确性，于是他们找来一台全新的电磁炉，包装盒中产品参数数据如下表所示：
(1)若电磁炉正常工作20min ，刚好将锅内5kg 、20℃的水，加热到80℃，求此电磁炉烧水时的效率[已知c 水＝4.2×103J/(kg·℃)]；
(2)小明家装有如图乙所示的电能表，某个时间段，仅有此电磁炉工作，在3min 内电能表表盘转了210圈，求此时电磁炉的实际功率。

【答案】(1)70%；(2)1400W 【解析】 【分析】
(1)知道水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量；已知电磁炉正常工作时的功率和通电时间，利用W
Pt =计算消耗的电能；水吸热为有用的能量，
电流消耗的电能为总的能量，据此求电磁炉的效率。

(2)若仅有此电磁炉工作时观察电能表，在3min 内电能表表盘要转了210圈，利用电能表的参数“3000r/(kW ·h)”求电磁炉工作3min 消耗的电能；利用W
P t
=求电磁炉的实际功率。

【详解】 (1)水吸收的热量
360(4.210J/kg 5kg 80201J ((.2)10))6Q cm t t =-=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃℃℃
电磁炉正常工作20min ，消耗的电能
61500W 2060s 1.810J W Pt ==⨯⨯=⨯
则此电磁炉烧水时的效率
66
1.2610J 100%100%70%1.810J
Q W η⨯=⨯=⨯=⨯吸 (2)3min 内电路中消耗的电能
210r
0.07kW h 3000r/(kW h)
W '=
=⋅⋅
电磁炉的实际功率
0.07kW h
1.4kW 1400W
3h 60
W P t '⋅=
==='实 答：(1)此电磁炉烧水时的效率是70%；(2)此时电磁炉的功率为1400W 。

8．随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入普通家庭．若某轿车以20kW 的功率在平直公路上以20m/s 的速度匀速行驶1000s ，消耗汽油2L ．[已知ρ油＝0.7×103kg/m 3、q 油＝4.6×107J/kg ，c 水=()3
4.210J/kg ⨯⋅℃]．求：
（1）轿车做的功；
（2）汽油机的效率；（保留一位小数）
（3）如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg 初温为20℃的水吸收，能使水的温度大约升高多少℃（1个标准大气压）？ 【答案】(1)7210J ⨯；(2)31.1%；(3)80℃ 【解析】 【详解】
(1)由题意可知，轿车做的功为
720kW 1000s 210J W Pt ==⨯=⨯
(2)消耗汽油的质量为
33-330.710kg/210m 1.4k m g m V ρ==⨯=⨯⨯油油油
消耗汽油2L 放出的热量为
774.610J/kg 1.4kg 6.4410J Q q m ==⨯⨯=⨯油油放
汽油机的效率为
77210J 100%100%31.1%6.4410J
W Q η⨯=⨯=⨯≈⨯放
(3)设能使水的温度大约升高t ∆，由题意可知
4.2%Q c m t =∆水水放
可求得
()73
4.2% 4.2% 6.4410J
924.210J/kg 7kg
Q t c m ⨯⨯∆=
==⨯⋅⨯放水水℃℃ 由于这是在1个标准大气压下，水的最高温度为100℃，所以能使水的温度大约升高
100-2080=℃℃℃
答：(1)轿车做的功为7210J ⨯；(2)汽油机的效率为31.1%；(3)如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg 初温为20℃的水吸收，能使水的温度大约升高80℃．
9．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S m 2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是L m ，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为P kPa ，飞轮1s 转动N 周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦与机器散热)，1h 消耗汽油V L(汽油密度为ρkg/m 3，汽油热值为q J/kg)求： (1)汽油机的功率； (2)汽油机的效率．
【答案】(1) 500pSLN W ；(2)
91.810100%pSLN
Vq
ρ⨯⨯． 【解析】 【详解】
(1)燃气对活塞的平均压力
F =p ×103Pa ×S m 2=pS ×103 N ，
一个做功冲程中燃气对活塞做的功
W =FL =pSL ×103 J ，
飞轮每转两圈对外做功一次，所以1s 内飞轮转N 周，对外做功2
N
次，所以1s 内，燃气对活塞做的总功
W 总=W ×
2N = pSL ×103×2
N
J= 500pSLN J ， 汽油机的功率
P =
500J
1s
W pSLN t =
总=500pSLN W ； (2)消耗V L 汽油放出的热量
Q 放=m 汽油q 汽油=ρ汽油V 汽油q 汽油=ρVq ×10-3J ，
汽油机1h 做的功
W 总1=P ×3600s=1.8×106pSLN J ，
汽油机的效率
η=69131.810J 1.810=100%=100%10J W pSLN pSLN
Q Vq Vq
ρρ-⨯⨯⨯⨯⨯总放． 答：(1)汽油机的功率是500pSLN W ；
(2)汽油机的效率是
91.810100%pSLN
Vq
ρ⨯⨯．
10．某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置．
（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是____________．A．采用完全相同的加热方式 B．酒精灯里所加酒精量相同
C．取相同质量的水和另一种液体 D．盛放水和另一种液体的容器相同
（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是
____________℃，这表明实验时的大气压强____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压．
（3）实验中，____________表示液体吸收热量的多少，加热水至沸腾时继续加热，水的温度不变，水的内能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多．请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力____________（选填“相同”或“不同”），未知液体的吸热能力____________（选填“大于”或“小于”）水的吸热能力．【答案】B 98 小于加热时间（长短）增大不同小于
【解析】
【详解】
(1)[1]在设计实验方案时，需要控制相关物理量不变，需要保证吸收的热量相同、质量也相同、加热时间和方式相同，但并不需要酒精灯里所加酒精量相同，故选B；
(2)[2][3]水的沸点就是这刻的温度，由图可以看到它的沸点是98℃；这个沸点低于1标准大气压时的沸点，所以实验时的大气压强小于一个标准大气压；
(3)[4][5]实验过程，加热时间的长短表示液体吸收热量的多少；加热水至沸腾时继续加热，水的温度不变，但是水还在继续吸热，它的内能应该继续增大；
(4)[6][7]加热相同的时间，吸收的热量相同，但是另一种液体温度计的示数比水温要高得多，这说明了不同物质的吸热能力不同，未知液体的吸热能力比较小。

11．建立模型在科学研究中有着重要的作用，模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的微观结构。

很早以前，科学家们发现了物质是由微粒（分子）组成的，从而建立了如图所示是物质三种状态的分子模型（如图所示）。

固体中分子间的束缚能力很强，分子只能在某个位置附近做小幅的振动，不能自由移动；气体分子间的束缚能力很弱，所以分子运动相对强烈，如果没有容器的限制可自由运动，尽可能占据更多的体积；液体介于三者之间（与固体更接近），大部分分子在大部分时间内只能在某一位置附近做幅度相对大的振动，某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体。

（1）由材料可知，当物质从气态变化到固态时，需__________（选项“吸热”或“放热”），使其温度__________，分子只有的能量减小，分子的活跃程度需急剧变弱。

（2）在液体的表面上，某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体表面，这就是__________；在液体内部，有一些分子由于获得足够的能量摆脱其他分子的束缚，进入液体内部的小气泡中。

从而使小气泡逐渐变大并上升到液面，气泡破裂，其中的水蒸气“飞”到空气中，这就是__________。

（以上两空选填汽化的两种方式中的一种）
【答案】放热降低蒸发沸腾
【解析】
【详解】
(1)[1][2]物质从气态变化到固态叫做凝华，凝华需要放热，使其温度降低；
(2)[3]在液体的表面上，某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体表面，属缓慢的汽化现象，这就是蒸发现象；
[4]在液体内部，一些分子获得足够的能量，摆脱其他分子的束缚，进入液体内部的小气泡中，从而使小气泡逐渐变大并上升到液面，气泡破裂，其中的水蒸气“飞”到空气中，整个过程较为剧烈，这就是沸腾。

12．如图所示是“比较不同物质吸热情况”的实验装置。

实验中需加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热情况是否存在差异。

（1）实验中除了图中所给的器材，还需要的测量工具有：天平和___________。

（2）实验中通过比较__________来比较不同物质吸收热量的多少。

（3）根据实验数据，小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图象，由图象可知食用油的比热容为____________。

【答案】秒表 加热时间 3
J 2.810/kg ⨯(℃) 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]在“比较不同物质吸热情况”实验中需要测量加热时间和质量，则需要秒表和天平； (2)[2]由于相同加热器加热相同时间表示液体吸收热量相同，故通过比较加热时间来比较不同物质吸收热量多少；
(3)[3]当水和食用油均由10℃加热到30℃时，变化温度相同，图中加热时间为3min 和4.5min ，由于水的比热容大于食用油，升高相同温度吸收热量更多，加热时间更长，则a 图线为水，b 图线为食用油，又由于相同加热器加热相同时间表示液体吸收热量相同，则：
4.5min 3
3min 2
Q Q =
=水吸油吸
则由Q cm Δt =可得当液体质量与升高温度相同时，比热容之比等于吸收热量之比，故食
用油的比热容为：
3
2
c Q c Q =
=水水吸油
油吸
解得：
332J 2
4.210/kg 2.810/kg 3
J 3c c ⨯⨯===⨯⨯油水(℃)(℃)
13．做“观察水的沸腾”的实验时，某实验小组在我市做“观察水的沸腾”的实验，在实验时，有下列温度计可供选择：
A ．体温计
B ．水银温度计（量程为-10℃～110℃）
C ．家用寒暑表（量程为-20℃～60℃）
D ．酒精温度计（量程为-80℃～50℃）
（1）根据这个实验的要求,应选用哪支温度计？答：_______
（2）在试验中，观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同，如图a、b所示. 小组记录的实验数据如表：
时间/min (45678)
温度/℃ (9091939798)
时间/min910111213…
温度/℃98101989898…
（3）如图_______是水在沸腾时的情况.
（4）从记录的数据可得出的实验结论是：水沸腾过程中继续对它加热，水的温度将会
_______；该实验的数据纪录中明显错误的是_______min时刻．试分析引起这个明显误差的可能的原因：_______．
（5）在实验中他们也发现了一个问题，水从开始加热到沸腾的这段时间过长，造成这种现象的原因可能是_______．（给出一种原因即可）
（6）酒精灯拿走后，杯中水又沸腾了一小会是因为_______．
（7）烧杯上加一个有孔硬纸板的作用是_______．
【答案】B a 不变 10 读数错误水的质量大石棉网有余热，温度高于水的沸点，水继续吸热减少散热损失
【解析】
【详解】
(1)[1]水沸腾时，在1标准大气压下，它的温度为100℃，测量它的温度，体温计不合适，家用寒暑表不合适，因为它的最高温度只能达到60℃，酒精温度计不合适，因为它的最高温度只能达到50℃，水银温度计合适，它的最高温度能达到110℃，故选B；
(3)[2]水在沸腾时，它的温度均匀，气泡从底端升到水面的过程中，液体的压强越来越小，那么气泡越来越大，那么a图应该是水在沸腾时的情况；
(4)[3]从数据可以看到，第8、9、11、12、13min时，它的水温保持不变，也就是水沸腾过程中继续对它加热，水的温度将会不变；
[4]第10min时，它的温度是101℃，和第9min、11min时的温度不一样，这是很明显的错误；
[5]引起这个明显误差的可能的原因是读数读错了；
(5)[6]造成这种现象的原因可能是水太多了，水的质量大，需要更长的时间升温，也有可能
是水的初温太低，升温需要更长时间；
(6)[7]酒精灯拿走后，杯中水又沸腾了一小会是因为石棉网有余热，温度高于水的沸点,热量从石棉网传递到水，水又继续沸腾；
(7)[8]烧杯上加一个有孔硬纸板的作用是减少热量传递到空气，导致热量损失．
14．探究水沸腾时温度变化的特点：
(1)如图甲、乙所示，是小明同学在实验中，用数码相机拍摄的水沸腾前和沸腾时的两张照片，其中_____是水沸腾时的情况；
(2)实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了_____；
(3)由实验数据绘制出温度随时间变化的图像，如图丙所示。

根据记录的数据，水的沸点是_____℃；可得出水沸腾时温度变化的特点：不断吸热，温度_____。

【答案】甲缩短实验加热时间 98 不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]水沸腾时，烧杯中水的温度是均匀的，气泡上升时，受到水的压强越来越小，那么气泡体积会变大，从甲、乙两图可以看到，甲是水沸腾时的情况。

(2)[2]实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，因为冷水加热，需要更长时间才能达到想要的温度，用热水会缩短实验加热时间。

(3)[3]从图丙可以看到，第4min开始，水的温度保持在98℃不变，可以推测水的沸点是98℃。

[4]可得出水沸腾时温度变化的特点：不断吸热，但是温度保持不变。

15．某综合实践活动小组在制作一个医用冷藏盒时，不知道给药品降温用冰好，还是盐水结成的冰好？他们动手测量了盐水的凝固点。

（1）小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图像如图所示，则小明所测盐水的凝固点是_______℃；
（2）他们同时发现所测得盐水凝固点并不相同，于是对比了双方实验过程，发现烧杯中装水都是200mL，小明加了1汤匙的盐，而小红加了3汤匙的盐，由此作出猜想：盐水的凝固点与盐水的浓度有关。

接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点，数据记录如下表：
盐水浓
03691215182124273036
度(%)
凝固点
0-2-4-6-8-11-15-18-17-1.8-0.40 (℃)
分析表格中数据可知，当盐水浓度增大时，其凝固点__________；
（3）小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低，其值为﹣18℃，你认为他的判断准确吗？_____（选填“准确”或“不准确”），你判断的理由是__________；
（4）在测量浓度为21%的盐水凝固点时，某一时刻测得盐水温度如图所示，则此时该盐水处于______态；
（5）你认为给冷藏盒中药品降温最好选用_____（选填冰或适当浓度盐水结成的冰）。

【答案】-4 先变小，后变大不准确当浓度是22%、23%时，其凝固点又是多少，这个不确定固态适当浓度盐水结成的冰
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]从图中可以看到，小明所测盐水的图像在第3min到第8min，温度保持不变，温度大小是-4℃，即小明所测盐水的凝固点是-4℃。

(2)[2]从表中数据可以看到，当盐水浓度增大时，其凝固点是先变小，后变大的。

(3)[3][4]这个判断不准确；因为当浓度是22%、23%时，其凝固点又是多少，这个不确定。

(4)[5]从图中可以看到，盐水温度是-28℃，而浓度为21%的盐水凝固点是-18℃，这个温度比凝固点还要低，说明盐水已经完全凝固了，是固态。

(5)[6]药品要在0℃以下存放，要求所选的物质熔点在0℃以下，冰的熔点是0℃，盐冰的熔点是低于0℃，所以冷藏盒中应选用盐水冰块。

二、初中物理浮力类问题
16．如图甲所示。

重5N 、高40cm 、底面积为250cm 的圆柱形容器置于水平桌面上。

在容器内放入一个底面积为220cm 、高为15cm 的圆柱形物块，物块底部的中心通过一段细线与容器底部相连。

向容器内缓慢注入水直至将其注满，如图乙所示。

已知在注入水的过程中细线对物块的拉力F 随水深度h 的变化关系图象如图丙所示，下列说法正确的是（ ）
A ．物体的密度为30.6g /cm
B ．绳子的最大拉力为1N
C ．杯中注有400g 的水时，杯底对水平桌面的压强为4800Pa
D ．杯中注满水后，若再将细线剪断，当物块静止时，液体对容器底部的压强为2090Pa 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由图丙可知，当水深为30cm 以后，绳子的拉力不再发生变化，则h =30cm 时，圆柱体恰好完全浸没，所以，绳子的长度
L =h -h 圆柱体=30cm-15cm=15cm
由图丙可知，当h ′=25cm 时，圆柱体处于临界状态，受到的浮力和自身的重力相等，此时圆柱体下表面所处的深度
h 1=h ′-L =25cm-15cm=10cm
圆柱体排开水的体积
V 排=S 圆柱体h 1=20cm 2×10cm=200cm 3=2×10-4m 3
则圆柱体的重力
33431.010kg /m 10N /kg 210m 2N G F gV ρ-===⨯⨯⨯⨯=浮圆柱体水排
由G =mg 可得，圆柱体的质量
2N
0.2kg 10N /kg
G m g =
==圆柱体圆柱体 圆柱体的体积
V 圆柱体=S 圆柱体h 圆柱体=20cm 2×15cm=300cm 3=3×10-4m 3
圆柱体的密度
33
43
0.2kg 0.36710kg /m m 10m V ρ-⨯=
=≈⨯圆柱体圆柱体圆柱体 故A 错误；
B ．当物体浸没时绳子的拉力最大，此时圆柱体受到的浮力
33431.010kg /m 10N /kg 3103N m F gV ρ-'==⨯⨯⨯⨯=浮水圆柱体
绳子的最大拉力
3N 2N 1N F G F =-'=-=浮拉力
故B 正确；
C ．杯中注有400g 的水时，总重力为
G 总=m 水g +G 容+G 圆柱体=0.4kg×10N/kg+5N+2N=11N
则对桌面压力等于重力为11N ，故可求对桌面压强为
333
11N 2.210Pa 510m
F p S -===⨯⨯压桌容 故C 错误；
D ．杯中注满水后，若再将细线剪断，当物块静止时，水和木块浸入水中的总体积
V =V 容-V 物+V 排=2×10-3m 3-1×10-4m 3+2×10-4m 3=1.9×10-3m 3
容器内水的深度
332
3
m 0.38m 51019m .10V h S --===⨯⨯深容器
液体对容器底部的压强
331.010kg /m 10N /kg 0.38m 3800Pa p gh ρ'==⨯⨯⨯=水深度
故D 错误。

故选B 。

17．如图所示，水平桌面上放置有甲、乙两个完全相同的圆柱形烧杯，分别装入适量的密度不同但质量相等的盐水，将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中，鸡蛋在甲烧杯中处于悬浮状态，在乙烧杯中处于漂浮状态。

下列判断正确的是（ ）
A ．甲杯中盐水密度为ρ甲，乙杯中盐水密度为ρ乙，则ρ甲＞ρ乙
B ．鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力分别为F 浮和F′浮，则F 浮＞F′浮
C ．放入鸡蛋后，甲、乙两烧杯对桌面的压力分别为F 甲和F 乙，则F 甲＞F 乙
D ．放入鸡蛋后，甲、乙两烧杯底部受到的压强分别为p 甲和p 乙，则p 甲=p 乙
【答案】D 【解析】 【分析】
(1)同一只鸡蛋无论漂浮或悬浮，其浮力都等于排开盐水的重，也等于自身的重力；在浮力相同时，排开的液体体积越大，说明液体的密度是越小的；
(2)水平面上物体的压力和自身的重力相等，据此可知甲、乙两烧杯对桌面的压力关系； (3)粗细均匀容器底部受到的压力等于液体的重力和漂浮（或悬浮）物体的重力之和，根据
F
p S =
判断甲、乙两烧杯底部受到的压强关系。

【详解】 AB ．因为鸡蛋在甲中悬浮、乙中漂浮，所以浮力都等于自身的重力，即鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力相等，根据F gV ρ=浮液排可知，在浮力相同时，甲杯中的V 排大，则ρ甲小于ρ乙，故AB 错误；
C ．因甲、乙两个烧杯完全相同，装入密度不同但质量相等的盐水，且鸡蛋一样，根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和G mg =可知，放入鸡蛋后甲、乙两烧杯对桌面的压力相等，故C 错误；
D ．烧杯粗细均匀，装入密度不同但质量相等的盐水，且鸡蛋一样，所以甲、乙两烧杯底部受到的压力相等，因两烧杯底面积S 相同，根据F
p S
=可知，两只杯子底部受到液体的压强相同，故D 正确。

故选D 。

18．如图一个装有石块的小船漂浮在水面，如果将石头投入水中，容器的水位将
A ．升高
B ．降低
C ．不变
D ．无法确定
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
石头在船上，船和石头受到的浮力：
F G G G G V g ρ==+=+石石石浮总船船①，
石块放入水中后，船和石头受到的浮力等于船受到的浮力F 船加上石头受到的浮力F 石，
F F F '=+石浮船，
由于船漂浮：
F G =船船，
石头沉入水底：
F gV ρ=石水排，
∴F F F G gV ρ'=+=+石石浮船船水②，
∵ρρ>石水，
由①②可得：
F F '>浮浮，
即：石头在船上时，船和石头受到的浮力大，由阿基米德原理可知石头在船上时，船和石头排开水的体积大、水位高，所以把船上的石头投入水中，池内水位下降。

故ACD 项不符合题意，B 项符合题意； 故选B 。

19．如图所示，水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器。

其中甲容器内只有水；乙容器内有木块漂浮在水面上；丙容器内有一个装有铝块的平底塑料盒漂浮在水面上，塑料盒底始终与容器底平行，且塑料盒的底面积等于圆柱形容器底面积的一半；丁容器中用细线悬吊着一个实心的铝球浸没在水中。

已知四个容器中的水面一样高，ρ木=0.6×103kg/m 3，ρ酒精=0.8×103kg/m 3，ρ铝=2.7×103kg/m 3，对于这一情景，有如下一些说法： ①各容器对水平桌面的压强相同；
②向乙容器中倒入酒精后，木块底部受到的压强将增大；
③将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上，塑料盒底距容器底的距离的增大值等于水面下降的高度值；
④将悬吊铝球的细线剪断后，丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受重力的大小。

上述说法中正确的一组是（ ）
A ．①②
B ．②③
C ．③④
D ．①③
【答案】D 【解析】 【分析】
①综合分析四个容器的受力情况，利用P =
F
S
可比较它们对桌面的压强大小；②利用物体漂浮时受到浮力不变，底部受到液体压力不变分析；③利用物体从水中出来的体积等于水。