初二物理第二学期第十章浮力单元 期末复习测试综合卷学能测试试卷
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初二物理第二学期第十章浮力单元 期末复习测试综合卷学能测试试卷
一、选择题
1.如图所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器,上下两部分的横截面积分别为S 1、S 2。
质量为m 的木球通过细线与容器底部相连,细线受到的拉力为F ,此时容器中水深为h (水的密度为ρ0)。
下列说法正确的是( )
A .木球的密度为0
mg mg F
ρ- B .容器底部受到水的压力为ρ0S 1hg
C .剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化了21
S F S D .剪断细线,待木球静止后水的深度减小了02
F gS ρ 2.如图所示,两个底面积相同的薄壁容器甲乙分别装有密度为ρa ,ρb 的液体,放置在水平桌面上,现将同一物块(密度为ρ)分别放入两容器中,物块静止时两容器中液面等高。
下列说法正确的是( )
A .液体密度与物体密度的关系为ρa <ρb <ρ
B .放入物块前,甲容器底受到液体的压强较大
C .放入物块后,甲容器对桌面的压强增加量较大
D .放入物块后与放入前相比,甲容器底受到液体的压力增加量较大
3.如图甲所示,木块A 的重力为10N ,将合金块B 放在木块A 上方,木块A 恰好有五分之四的体积浸入水中;若将合金块B 取下放到水中,如图乙所示,B 沉底,木块A 露出水面的体积为自身体积的二分之一,此时B 受到容器底部的支持力为2N ,下列说法正确的是( )
A.木块A的密度为0.8×103kg/m3
B.图乙中水对A底部的压力为2N
C.合金B的密度为1×103kg/m3
D.从图甲到图乙水对容器底部压力的变化了8N
4.如图所示,在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的实心小球1、2、3 分别放入两个容器中,放入小球后两个容器中的液面高度相同,且 1、3 两球排开液体体积相同,2 球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉。
则下列选项正确的是()
A.1、3 两球所受的浮力相等
B.甲液体比乙液体对容器底的压强大
C.三个小球中密度最小的是 2 球
D.把 1、3 两球对调,1 球在乙液体中不会下沉
5.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
6.重为5牛的小球轻放入盛有水的烧杯中,溢出重为4牛的水。
若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,已知ρ酒<ρ水,则溢出酒精的重力大小()
A.一定小于4牛B.可能等于5牛
C.一定等于4牛D.可能大于5牛
7.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
8.质量相等的甲、乙两个物体,它们的密度之比是2:1,将甲放入水中,乙放入酒精(ρ=0.8ⅹ103kg/m 3
)中静止时,它们受到的浮力之比为2:3,则甲物体的密度是 A .0.6ⅹ103kg/m 3 B .0.8ⅹ103kg/m 3 C .1.2ⅹ103kg/m 3 D .1.5ⅹ103kg/m 3
9.在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;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙。
则下列说法正确的是( )
A .小球A 的质量等于小球
B 的质量
B .小球A 在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力
C .小球B 在甲、乙两种液体中受到的浮力相等
D .在甲液体中,容器底对小球A 的支持力小于容器底对小球B 的支持力
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
二、填空题
11.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/cm3,高度h A=10cm,B物体底面积
S B=100cm2,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500cm2,则乙图中,B对容器底部的压强为_____Pa。
12.如图所示,A、B为密度=3.0×103kg/m3的实心正方体物块,其边长L A=L B=10cm,将A 浸没于水中,然后在B的右侧施加水平拉力F2,使物块B向右做匀速直线运动,滑动过程中B受到桌面的摩擦力是其自身重力的0.2倍(匀速运动过程中,A一直浸没于水中,不计A上升过程中水的阻力细绳重及机械间摩擦)求:
(1)物块A所受到的浮力多大?
(2)B受到的摩擦力的大小和方向?
(3)细绳对B的拉力F1多大?
(4)拉力F2多大?
13.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。
14.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“=”)。
15.一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
F1,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F2;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)。
16.如图甲所示,重6N、密度为0.6×103kg/m3的木块静止在某液体中时,有1
3
露出液面,
则木块受到的浮力是______N;液体的密度是______kg/m3;若在木块上放置一个铁块A,静止后木块上表面刚好与液面相平,如图乙所示,则铁块A重______N。
17.(7分)如图所示,弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A,从水池中竖直向上做匀速直线运动,上升到水面以上一定的高度。
物块上升的速度为1cm/s,弹簧测力计示数F 随物块上升的时间t变化的图象如右图所示。
不计阻力及水面高度的变化,根据图象信息
(1)物块A重______N,高度为______cm。
(2)当t=0时,A受到的浮力为______N;
(3)物块A的密度为______?(要求有详细求解过程)
18.如图,将装有适量水的小瓶瓶口向___________(上/下),使其漂浮在大塑料瓶的水面上,将大塑料瓶密封后,就制成了“浮沉子”.按压大塑料瓶,水会压入小瓶内,此时由于整个小瓶所受的重力___________(大于/等于/小于)其所受的浮力,因而发现小瓶下沉;松手后,小瓶又会上升,这个装置可用于演示___________(密度计/轮船/潜水艇)的工作原理.在制作过程中,小陈同学盖紧了盖子,用很大的力也未能使小瓶下沉至大瓶底部.其原因可能是___________.
19.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__________________。
20.如图所示,A、B是分别盛有适量的煤油和水的相同容器,底面积均为100cm2,置于水平桌面上。
现将一实心小球分别放入A、B两容器中(均无液体溢出),小球静止后排开煤油和水的体积分别为20cm3和18cm3。
则小球的密度为_____kg/m3;小球静止在B容器中时,水对容器底的压强增大了______Pa(ρ煤=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)。
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.小明在游泳时有一个发现:人在水中越往深处走感觉自己越来越轻。
由此他猜想到,
浮力的大小可能与以下三个因素有关:
A、液体的密度
B、物体浸入液体中的深度
C、物体排开液体的体积
为了验证猜想,他找来金属块、测力计、烧杯和水等器材进行了如图所示的探究。
(1)小明猜想的三个因素中,有一个因素是不能依据他的发现而得到的猜想,这个因素是:
_________;(A、B或C)
(2)根据实验数据,小明绘制了测力计的示数随金属块浸入液体中深度而变化的曲线如图所
示,当金属块完全浸没水中后所受的浮力是_________N;
(3)图像中bc段是一条水平的直线,这说明浮力的大小跟_________无关,而ab段测力计的计数逐渐减小,表示浮力在增大,这是因为_________;
(4)根据图像中的信息,还可以计算出金属块的密度是_________kg/m3。
23.如图所示是小芳“探究阿基米德原理”的实验,其中桶A为圆柱形。
(1)小芳用弹簧测力计分别测出了空桶A、B的重力,如图甲、乙所示,桶A重
_______N,桶B重1.6N;
(2)将空桶A轻轻放入盛满水的溢水杯中,用桶B接住溢出的水,如图丙所示,则空桶A 受到的浮力为_______N;
(3)测出桶B和溢出水的总重力3.6N,丁所示,则桶A排开的水的重力为_______N;(4)接着,小芳往桶A中加入沙子进行实验,得到的四组数据如下表所示,其中有明显错误的是第_______次,实验中,随着加入沙子增多,桶A浸入水中就越_______(选填“深”或“浅”);
(5)分析以上探究过程可以得到的结论是:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于该物体_______;
(6)小芳进一步探究,她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中,桶A 浸入水中的深度为h1,浸入另一液体中的深度为h2,设水的密度为ρ水,则另一液体密度的表达式为_______。
(用题中所给和所测物理量的字母表示)
24.为了探究浮力大小的影响因素,小华同学用同一物体进行了如图所示的操作,并记下物体静止时弹簧测力计的示数。
图甲图中物体未放入前溢水杯装满了水,物体浸入后,水全部溢出到旁边的小烧杯中,浸没后将溢出的水全部倒入量筒中,如图戊所示。
(1)如图甲所示,将圆柱体逐渐浸入水中,直至完全浸没,此过程中弹簧测力计示数逐渐变小,说明圆柱体在水中受到的浮力变_________,浮力大小与_______有关
(2)从乙和______图可知,浮力大小还有液体密度有关:
(3)小华通过比较乙、丙两图中F2和F3的大小,得到“浮力大小与物体浸没的深度有关”的结论,此结论是________(选填“正确”或“错误”)的,理由是___________________ (4)如图戊所示,则测出的圆柱体体积为______cm3,物体的重力_____N,图丁中盐水的密度为_______kg/m3. (g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)
(5)若圆柱体高为5cm,则圆柱体从图甲图开始下降刚好浸没时,圆柱体重力做功______J 25.小华同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,在弹簧测力计下悬挂一圆柱体物块,当圆柱体物块下表面与水面相平时开始缓慢下降,直到与烧杯底接触为止,如图甲所示:
(1)根据图甲(a)可知,圆柱体物块的重力G=__________N;分析图甲(a)(c)可知,圆柱体物块浸没在水中时所受浮力F浮=________N;
(2)比较图甲______可得出,浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关;比较图甲(a)(c)(d)可得出:当圆柱体浸没在水中时,所受浮力与________无关;
(3)小华完成图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制出弹簧测力计示数F随物体下降高度h变化的图像,如图乙所示的,则物体浸没在这种液体中受到的浮力F浮′=_____N,这表明浸在液体中的物体所受浮力的大小还跟______有关;
(4)综合分析上述实验可知,圆柱体物块的密度是______kg/m3,所用的另一种液体的密度是______kg/m3.
四、作图题
26.图中的小球漂浮在杯中的水面上,请作出小球所受重力G和浮力F的示意图______。
27.如图铁球从A点下沉至C点的过程,作出铁球在B点时受力的示意图
(_______)
28.画出漂浮在水面上的小球所受到浮力的示意图。
(_______)
五、计算题
29.如图所示,水平地面上有一个底面积为 200cm2的圆柱形容器,容器中水深40cm,一个边长为10cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为5N.(g 取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)画出此时正方体物块的受力示意图:
(2)计算此时容器底受到水的压力
(3)计算物块的重力;
(4)细线剪断后,计算物块静止时浸入水中的体积
30.学完“浮力”知识后,小华同学进行了相关的实践活动
(1)她选取一质量为800g、体积为1200cm3长方体木块,让它漂浮在水面上,如图甲所
示,求木块受到的浮力.
(2)取来规格相同的螺母若干,每只螺母质量为80g,将螺母逐个放置在漂浮的木块上.问:放多少只螺母时,木块刚好浸没在水中?
(3)她又用弹簧测力计、一只螺母做了如图乙所示的实验,弹簧测力计静止时的示数为0.56N,求螺母的密度(ρ水=1.0 ×103 kg/m3,g =10N/kg).
31.如图甲所示,底面积为S1=200cm的容器内装有适量的某种液体,A为圆柱形木块,质量为400g,其底面积为S2=100cm,C为压力传感器,用F表示压力传感器的示数,h表示木块A的下表面与液面的距离。
小明同学想利用此装置探究F与h的关系,它先把木块A 放入液体中,当木块A静止时,测得木块A的下表面与液面的距离为h1,小明再用轻杆B 向下压,逐渐改变h的大小,并记录下与之相对应的压力F的数值,依据数据得到了如图 图像,此过程中液体始终没有溢出。
不计传感器C和轻杆B的重力和体
乙所示的F h
积,g=10N/kg)
(1)求物体A的密度;
(2)求容器内液体的密度;
(3)若此时液面距离容器底部0.16m,求容器底部受到的液体压强。
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一、选择题
1.C
解析:C
【详解】
A.木球浸没时,其受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力,由于木球处于
静止状态,受力平衡,根据力的平衡条件可得
F浮=G+F=mg+F
木球浸没时,V排=V木,则根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得
ρ0gV排=mg+F
由m
ρρ
=
,可得木球的体积
m
V ρ=
木木
所以
0m
g mg F ρ
ρ⨯
=+
解得
0mg
F mg
ρρ+木=
故A 错误;
B .根据对整体受力分析和对木球受力分析,可知容器底部受到水的压力大小等于已底为S 2,已深为h 这部分液体的重力大小,及容器底部受到水的压力大小
F 压=
G =mg =ρ0gS 2h
故B 错误;
CD .剪断细线,木块漂浮,故
F G mg '浮==
待木球静止后浮力变化量为
∆F 浮=F 浮−F 浮′=mg +F −mg =F
根据阿基米德原理F 浮=ρ液gV 排可得水面下降的高度(容器上部的水面下降)
01101
ΔΔΔF V g F h S S gS ρρ==
浮
排= 则由F
p S
=
可得,水对容器底的压力变化量 220202011
ΔΔΔS F
F pS g hS g S F gS S ρρρ⨯
⨯==== 故C 正确,D 错误。
故选C 。
2.D
解析:D 【详解】
A .由图示知,物体悬浮在a 液体中,则有
ρa =ρ
物体漂浮在b 液体中,则有
ρb >ρ
即
ρb >ρa =ρ
故A 错误;
B .同一物块在甲中悬浮,在乙中漂浮,则物块排开甲液体的体积大,排开乙液体的体积小,现在液面相平,因两容器的底面积相同,且乙容器上粗下细,所以放入物块前,乙的液面高,且b 液体的密度大,根据p =ρ液gh 知,乙容器底受到液体的压强较大,故B 错误;
C .放入物块后,容器对桌面的压强增加量
G F p S S
∆∆∆=
=物
两个容器的底面积相等,物块的重力相等,所以两个容器对桌面压强的增加量相等,故C 错误;
D .由图示知,放入物块后与放入前相比,甲容器底受到液体的压力增加量∆F 甲=G 物,乙容器底受到液体的压力增加量∆F 乙<G 物,即甲容器底受到液体的压力增加量较大。
故D 正确。
故选D 。
3.C
解析:C 【详解】
AB .甲图中,AB 为整体
10AB AB B A B F G G G G N ==+=+
114
=5
AB A A F F gV g V ρρ==⨯⨯液水排
图乙中
210N A A F G ==
图乙水对A 底部的压力为A 受到的浮力等于10N
21
2
A A F gV g V ρρ==⨯⨯水水排2
由受力分析
2N B B B G F F F =+=+支持
根据阿基米德原理得
B B F gV ρ=水
1=10N 2
A g V ρ⨯⨯水
解得33
=210m A V -⨯,
由G mg =得
10N ==1kg 10N/kg
A A G m g =
33331kg
0.510kg /m 210kg /m
A A A m V ρ-=
==⨯⨯ 故AB 错误; C .由题意可知
3333114
=110kg /m 10N/kg 210m =16N 5
A F gV ρ-=⨯⨯⨯⨯⨯水排
116N 10N 6N B A A G F G =-=-=
2N B B G F =+
可得4N B F =,由B B F gV ρ=水,得43
410m B V -=⨯,由G mg =可得
6N ==0.6kg 10N/kg
B B G m g =
33430.6kg
=1.510kg /m 410m
B B B m V ρ-=
=⨯⨯ 故C 正确;
D .由甲图容器底受到的压力等于水和A 、B 的总重力,乙图容器底受到的压力小于水和A 、B 的总重力,由于B 受到容器底部支持力为2N ,所以减小2N ,故D 错误。
故选C 。
4.B
解析:B 【详解】
A .由图可知,2 球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉,则
2ρρ甲=,>ρρ甲乙
1、3 两球排开液体体积相同,由
F gV ρ=浮液排
可知1球在甲液体中所受浮力大于3球在乙液体中所受的浮力,故A 项错误; B .两容器中的液体深度相同,又因为
>ρρ甲乙
所以对容器底部的压强关系
p p 甲乙>
故B 项正确;
C .1球在甲液体中漂浮,2球在甲液体中悬浮,所以有
1=ρρρ>甲2
3球在乙液体中漂浮,2球在乙液体中沉底所以有
2ρρρ>>乙3
所以三个小球中密度最大的是2球,故C 项错误;
D .因为21ρρ>,2ρρ>乙,而1ρ与ρ乙的关系不能确定,把 1、3 两球对调,1 球在乙液
体的沉浮情况不能确定,故D 项错误。
故选B 。
5.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 。
6.B
解析:B 【详解】
假设烧杯的水是满的,溢出重为4牛的水,那么根据阿基米德原理可知,小球受到的浮力是4牛;假设烧杯的水不是满的,溢出重为4牛的水,那么可知小球排开水的重力大于4牛,小球受到的浮力大于4牛;假设小球的密度小于水的,那么小球会漂浮,小球受到的浮力等于5牛,由上述可知,小球的密度小于水的这种情况有这个可能;若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,已知ρ酒<ρ水,假设烧杯的酒精是满的,并且小球的密度小于酒精的,那么小球会漂浮,溢出酒精的重力大小等于小球受到的浮力,而这个浮力等于小球的重力5牛,所以说溢出酒精的重力大小可能等于5牛;假设溢出酒精的重力大小大于5牛,那么小球在酒精中受到的浮力应该大于5牛,但是小球自身的重力只是5牛而已,小球在酒精中漂浮、悬浮、沉底,受到的浮力都是小于或等于5牛,浮力不可能大于5牛,所以说溢出酒精的重力大小不可能大于5牛;故选B 。
7.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 。
8.D
解析:D 【详解】
甲乙两物体的质量相等,密度之比ρ甲:ρ乙=2:1,由密度变形公式可知V 甲:V 乙=1:2; ①若甲乙都漂浮,此时浮力比为1:1,不符合条件; ②若甲乙都浸没(悬浮或下沉),V 排=V 物,此时浮力比为:
3333110kg/m 15
0.810kg/m 28
V g g F F V g g ρρ⨯⨯⨯===⨯⨯⨯甲水甲乙乙酒:,不符合条件;
③因为密度之比ρ甲:ρ乙=2:1,两液体密度比为5:4,故不可能甲漂浮在水面,乙浸没(悬浮或下沉):
④若甲浸没下沉,甲受到的浮力小于物体重;乙漂浮在酒精面,乙受到的浮力等于物体重,所以甲受到的浮力小于乙受到的浮力,浮力之比为2:3,符合题意,存在这种状态. 甲浸没在水中,其受到的浮力F V g ρ=甲甲水;
乙漂浮在酒精面上,其受到的浮力F m g V g ρ==乙乙乙乙;
则
1223
V g g F F V g g ρρρρ⨯⨯===⨯⨯甲水水甲乙乙乙乙, 所以3
4
ρρ=
乙水, 又因为21ρρ=甲乙::
, 所以得:333333
22110kg/m 1.510kg/m 42
甲乙水ρρρ==⨯=⨯⨯=⨯. 故选D . 【点睛】
重点是浮沉条件和阿基米德原理的应用,注意根据题意判断出两物体在液体中的状态是关键,然后利用浮力的比结合阿基米德原理解题.
9.D
解析:D 【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 ,A 的质量小于B 的质量,故A 错误;
B .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 漂浮,G A =F 浮乙,所以F 浮
甲
<F 浮乙,故B 错误;
C .由A 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,B 实心小球在甲乙液体中均下沉,根据F 浮=ρ液gV 排,可判断小球B 在乙液体中受到的浮力大,故C 错误;
D .由G =mg 可知G A <G B ,由于A 、B 在甲液体中都沉底,由F 浮=ρgV 排可得,两球在甲液体中受到的浮力相同,则根据G =F 浮+F 支可知支持力F 支=G -F 浮,所以,F 支A <F 支B ,故D 正确。
故选D 。
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 。
二、填空题
11.300 【详解】
[1]图甲中,物体B 排开水的体积
物体B 受到的浮力
因,所以,物体B 受到竖直向上的浮力和硬杆对B 的支持力、竖直向下的重力作用处于平衡状态,由物体B 受到的合力为零可得
解析:300 【详解】
[1]图甲中,物体B 排开水的体积
2343B B B 100cm 8cm 800cm 810m V V S h -===⨯==⨯排
物体B 受到的浮力
3343B 1.010kg/m 10N/kg 810m 8N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮水排
因B G F 浮>,所以,物体B 受到竖直向上的浮力和硬杆对B 的支持力、竖直向下的重力作用处于平衡状态,由物体B 受到的合力为零可得
B B B F F G +=浮支持
则
B B B 12N-8N=4N F G F =-=浮支持
硬杆对B 物体的作用力是4N 。
[2]由图甲可知,A 浸入水中的深度
B 8cm h h ==
物体A 受到的浮力
A A A F gV gS h ρρ==浮水排水
物体A 的重力
A A A A A A A G m g V g S h g ρρ===
因
321.0g/cm 8cm 8g/cm h ρ=⨯=水
32A A 0.9g/cm 10cm 9g/cm h ρ=⨯=
即A A h h ρρ水<,所以
A A A A A A A A A )(0F G gS h S h g h h gS ρρρρ-=-=-浮水水<
即A A F G 浮<,则硬杆对A 的作用力为支持力,其大小为1.5N ,此时A 物体受到竖直向上的浮力、和硬杆对B 的支持力、竖直向下的重力作用处于平衡状态,由物体A 受到的合力为零可得。