【物理】 初中物理浮力试题(有答案和解析)含解析
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【物理】初中物理浮力试题(有答案和解析)含解析
一、浮力
1.将塑料球和木球用细绳相连放入水中时,木球露出水面的体积为它自身体积的3/8,如图甲所示,当把细绳剪断后,塑料球沉底,木球露出水面的体积是它自身体积的1/2,这时塑料球受到池底对它的支持力为F,如图乙所示若已知塑料球和木球的体积之比是1:8,则()
A.木球的重力为2F
B.塑料球所受的浮力为2F
C.绳子剪断前后,两物体所受的总浮力相差2F
D.塑料球的密度为2.0×103千克/米3
【答案】D
【解析】
试题分析:(1)塑料球和木球处于平衡状态,根据漂浮条件分别列出等式,利用阿基米德原理即可推导出木球和塑料球的重力和浮力;
(2)把细线剪断后,根据木球露出水面的体积为自身体积的可知木球排开水的体积,根据物体的漂浮条件和阿基米德原理求出木球的密度,再根据漂浮条件和阿基米德原理表示出细线剪断前木球、塑料球的重力之和与浮力之间的关系,然后利用密度公式即可求出塑料球的密度.
解:(1)把细线剪断前,木球和塑料球漂浮,木球受力为:G木,向下的F拉、F木浮1;
则G 木+F拉=F木浮1,而F木浮1=ρ水g(1﹣)V木=ρ水gV木,
则G木+F拉=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
细线剪断后,木球受力为:G木,F木浮2;
则G木=F木浮2,而F木浮2=ρ水g(1﹣)V木=ρ水gV木,
则G木=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
①式﹣②式得:
F 拉=F木浮1﹣F木浮2=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
把细线剪断前,塑料球受力为:G塑料,F拉、F塑料浮;
则G塑料=F拉+F塑料浮﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
把细线剪后前,塑料球受力为:G塑料,支持力为F、F塑料浮;
G塑料=F+F塑料浮﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
④式﹣⑤式得:F拉=F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥
由③⑥式可知:ρ水gV木=F,
则ρ水gV木=8F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑦
则根据②和⑦式得:
G 木=ρ水gV木=×8F=4F,故选项A错误;
因为V塑料:V木=1:8,
所以F塑料浮=ρ水gV塑料=ρ水g×V木=×8F=F,
故选项B错误;
(2)把细线剪断后,木球排开水的体积V排=V木﹣V木=V木,
F 浮木=ρ水gV排=m木g,即ρ水g×V木=ρ木V木g,
解得:ρ木=ρ水,
把细线剪断前,木球和塑料球漂浮,则
F浮前=ρ水gV排′=(m木+m塑料)g,即ρ水g(V木+V塑料)=(ρ木V木+ρ塑料V塑料)g,
因为V塑料:V木=1:8,
所以ρ水(×8V塑料+V塑料)=(ρ水×8V塑料+ρ塑料V塑料),
整理可得:ρ塑料=2ρ水=2×1×103kg/m3=2×103kg/m3.故选项D正确;
绳子剪断前后,两物体所受的总浮力之差为:
F浮前﹣F浮后=(G木+G塑料)﹣(G木+F塑料浮)=G塑料﹣F塑料浮=F;故选项C错误;
故选D.
2.如图所示,杯子中装满水,轻轻放入一个小木块后,小木块漂浮在水面.放入木块后
A.水对杯底的压强不变 B.水对杯底的压强增大
C.木块的密度大于水的密度D.水与木块的密度相等
【答案】A
【解析】
【分析】
杯子中装满水,轻轻放入一个小木块后,水的深度不变,根据液体压强的公式分析水对杯底的压强的变化;木块漂浮在水面上,根据浮沉条件分析木块的密度和水的密度的大小关系.
【详解】
杯子中装满水,放入木块后,水的高度h不变,由液体压强的公式p=ρgh可得水对杯底的压强不变;小木块漂浮在水面上,根据物体浮沉条件可知,木块的密度小于水的密度.
故选A.
3.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中.当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示.则
A.甲杯底部所受的液体压力较大
B.乙杯底部所受的液体压强较大
C.鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大
D.鸡蛋在乙杯中受到液体的浮力较大
【答案】B
【解析】
【详解】
A.由于两杯完全相同,所以F甲小于F乙,A错误;
B.甲杯中的V排大,所以ρ液小,根据p=ρ液gh,深度相同,甲液体的密度小于乙液体的密度,所以p甲小于p乙.B正确;
C.根据浮力的公式F浮=ρ液gV排,在浮力相同时,排开液体的质量也相同,C错误;D.因为鸡蛋在甲、乙两杯中处于悬浮和漂浮状态,所以,浮力都等于自身的重力,是相等的,D错误.
4.体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙、丁,静止在容器的水中,如图所示.这四个小球所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙、F丁,则下列判断正确的是
A.F甲<F丁 B.F乙>F丙
C.F丙>F丁 D.F甲=F乙
【答案】A
【解析】
【详解】
根据题意知道,四个小球的体积相同,由图知道,四个球排开水的体积关系是:V甲<V乙=V丙 =V丁,根据F浮 =ρ水V排g知道,四个球受到的浮力的关系是:F甲<F乙=F丙 =F丁,所以,A正确,BCD错误,故选A。
5.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.
6.如图所示,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态.下列判断正确的是
A.鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
B.鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
C.甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
D.甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
【答案】C
【解析】
【详解】
AB.鸡蛋在甲中漂浮,所以浮力等于重力,在乙中悬浮,所以浮力等于重力,所以甲乙中受到的浮力相等,则AB错误;
CD.同一个鸡蛋在甲中漂浮,所以鸡蛋的密度小于甲盐水的密度;在乙中悬浮,所以鸡蛋的密度等于乙盐水的密度,所以甲盐水的密度大于乙盐水的密度,故C正确,D错误.
7.如图所示,将一圆柱体从水中匀速提起,直至其下表面刚好离开水面。
用p表示圆柱体底部受到水的压强,F浮表示圆柱体受到水的浮力,它们随时间t变化的大致图象正确的是
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】
【分析】
将一圆柱体从水中匀速提起至下表面刚好离开水面,分为两个过程:一是圆柱体露出水面前,二是露出水面后至下表面刚好离开水面。
【详解】
AB、由于圆柱体被匀速提起,故而深度h与时间t成一次函数关系,由p=ρgh可得:圆柱体底受到水的压强随时间成一次函数关系,故而A正确,B错误;
CD、圆柱体露出水面前,排开水的体积不变,水的密度不变,由F浮=ρ水gV排知道,圆柱体受到水的浮力不变;在圆柱体刚露出水面至下表面刚好离开水面过程中,排开水的体积变小,水的密度不变,由F浮=ρ水gV排知道,圆柱体受到水的浮力变小,所以,整个过程中圆柱体受到水的浮力先不变、后变小,故C、D错误,故选A。
8.把同一个小球分别放入甲、乙两只盛有不同液体的杯子里,静止时小球位置如图所示,则小球所受的浮力F甲和F乙的关系正确的是()
A.F甲=F乙
B.F甲<F乙
C.F甲>F乙
D.无法确定
【答案】A
【解析】由浮沉条件知道,同一小球尽管放在不同的液体中,但漂浮和悬浮时受到的浮力都等于重力,故A符合题意,故选A。
9.在水平桌面上,有两个相同的圆柱形容器,内盛相同深度的盐水.将同一个鸡蛋分别放
入其中,鸡蛋静止时如图所示.鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F 1和F 2,盐水对容器底部压强分别为p 1和p 2,则,
A .F 1>F 2,p 1>p 2
B .F 1=F 2,p 1>p 2
C .F 1<F 2,p 1=p 2
D .F 1=F 2,p 1<p 2 【答案】D
【解析】
【详解】
鸡蛋悬浮在甲杯中,受到盐水的浮力等于鸡蛋重力;鸡蛋漂浮在乙杯中,受到盐水的浮力也等于鸡蛋重力;所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等,即:F 1=F 2;
鸡蛋悬浮在甲杯中,ρ鸡蛋=ρ盐水甲;
鸡蛋漂浮在乙杯中,
ρ鸡蛋ρ<盐水乙; 盐水深度相同,根据液体压强公式p gh ρ=,则12p p <,
ABC .不符合题意,错误。
D .符合题意,正确。
.
10.如图所示,甲、乙两杯液体静止放在水平桌面上。
把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中,鸡蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,此时两液面相平。
下列说法中正确的是
A .鸡蛋在甲、乙两杯液体中受到的浮力相等
B .两杯液体的密度相等
C .两杯液体对容器底部的压强相等
D .在甲杯液体中加入食盐溶化后,鸡蛋会下沉一些
【答案】A
【解析】
【分析】
(1)根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系;
(2)液体内部压强的大小与液体的密度和深度有关;
(3)根据浮力公式判断液体密度与排开液体体积的关系。
【详解】
AB .由题意可知,鸡蛋在甲、乙两杯液体中分别处于漂浮和悬浮状态,因为物体漂浮或悬
浮时,物体受到的浮力与自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯液体中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,则A 正确,B 错误;
C .ρρ<甲鸡蛋时,鸡蛋漂浮,ρρ=甲鸡蛋时,鸡蛋悬浮,故甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,因为两杯中液面相平,由p gh ρ=液可知,甲容器底部所受液体压强比乙的大,则C 错误;
D .在甲杯液体中鸡蛋的重力等于受到的浮力,向其中加入食盐溶化后液体密度增大,鸡蛋仍处于漂浮状态,所受浮力大小不变,由F gV ρ=浮液排可知,鸡蛋排开液体的的体积变小,即鸡蛋会上浮一些,则D 错误。
11.同一个小球,先后放入四个盛有不同液体的容器中,静止时的位置如图所示.四个容器中的液面到容器底面的距离相等,则容器底面受到液体压强最大的是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】A
【解析】
试题分析:同一个小球重力不变,漂浮或悬浮时,重力等于浮力,ABC 中小球所受的浮力大小相等,A 中球排开的液体最少,所以可知A 液体的密度大于BC ;D 中球沉入水底,说明球的密度大于液体的密度;故可知,四种液体中A 液体的密度是最大的,由于四个容器中液面是相平的,所以密度最大的A 容器底部所受到的压强最大,故应选A .
【考点定位】压强和浮力
12.将重为4N ,体积为6×10-4m 3的物体投入一装有适量水的溢水杯中,溢出水300g .若不计水的阻力,当物体静止时,下列判断正确的是( )
A.物体上浮,F浮=6 N B.物体悬浮,F浮=4 N
C.物体漂浮,F浮=4 N D.物体沉在水底,F浮=3N
【答案】C
【解析】因为物体的重力是:G=4N,体积是:V=6×10-4m3,所以根据G=mg=ρVg,可得物体的密度是:ρ=G/vg=4N/6×10−4m3×10N/kg=0.67×103 kg/m3,即ρ<ρ水,所以物体在水中会漂浮;物体漂浮,浮力会等于重力,所以F浮=G=4N,故选C。
13.把体积为2×10﹣3m3、重为12N的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g取10N/kg)()
A.漂浮,F浮=20N B.漂浮,F浮=12N
C.沉底,F浮=20N D.沉底,F浮=12N
【答案】B
【解析】
【详解】
由阿基米德原理可知,当物体浸没在水中,受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3=20N>12N,
根据浮沉条件可知:物体会上浮,最后漂浮在水面上;
根据漂浮的条件知:受到的浮力
F浮′=G=12N.
14.三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.
15.小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯璧缓慢加入清水使鸡蛋下沉.在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的()
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】
【详解】
开始加入清水时,鸡蛋会缓慢下沉,浸入水中的体积逐渐增大,但还是漂浮状态,所以浮力不变;全部进入水中后,继续加清水,鸡蛋排开水的体积不变,但液体密度减小,根据阿基米德原理可知,浮力减小,但不会减小为0,所以D图是正确的.
16.2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”(如图所示)成功首潜。
潜水器在水面下匀速下潜过程中()
A.受到的重力小于浮力
B.上、下表面受到的压力差变大
C.受到的压强变大,浮力变大
D.受到的压强变大,浮力不变
【答案】D
【解析】分析:物体受到浮力的原因是物体上、下表面受到液体的压力差作用,浮力的大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,因此判断浮力的大小,关键判断液体密度和物体排开液体的体积发生怎样的变化。
潜水器受到的压强大小与液体的密度和潜水器所处的深度有关,因此判断压强的大小,关键是判断液体密度和潜水器所处深度的变化。
解答:潜水器在水面下匀速下潜,此时水的密度不变,潜水器浸没在水中,其排开水的体积不变,但是在水中的深度逐渐增深。
根据公式和公式可知,潜水器受到的压强增大,浮力不变,即上、下表面受到的压力差不变。
故选项A、B、C均错误,D正确。
故选:D。
【点睛】本题考查了对液体压强和浮力的判断。
判断时要了解影响液体压强和浮力大小的因素,并判断影响因素中哪些是定量,哪些是变量。
17.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】
【详解】
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。
18.两手分别拿着质量相等木块和石块,把它们都浸没到水中。
松开手后,木块上浮,石块下沉。
静止时受到浮力较大的是
A.石块 B.木块 C.一样大 D.不能确定
【答案】B
【解析】
【详解】
松开手后,木块上浮,静止时漂浮,木块受到的浮力;
石块下沉,石块受到的浮力;
因为,
所以。
故选B。
【点睛】
重点是浮力大小的比较,当质量相等时,根据两物体在液体中的浮沉状态很容易比较浮力的大小,漂浮时物体的浮力等于自身的重。
19.质量相等的甲、乙两实心小球,密度之比ρ甲:ρ乙=3:2,将它们都放入水中,静止时两球受到的浮力之比为F甲:F乙=4:5,则乙球的密度为()
A.2
3
ρ水 B.
5
4
ρ水 C.
5
6
ρ水 D.
4
5
ρ水
【答案】C
【解析】根据题意知道,m甲=m乙,ρ甲:ρ乙=3:2,由ρ=m/V知道, V甲:V乙=2:3;当两球在水中静止时的状态有下面几种情况:
(1)甲乙都下沉:则排开水的体积之比等于V甲:V乙=2:3,由阿基米德原理知道受到的浮力等于排开水的体积之比,应是2:3,故不符合题意;
(2)甲乙都漂浮:所以受到的浮力都等于自重,而两球质量相等、重力相等,受浮力相等,而F甲:F乙=4:5,故不符合题意;
(3)甲漂浮、乙下沉:因为甲漂浮,所以F甲=G甲=mg;乙下沉,F乙<G乙=mg,即F甲>F 乙
,而F甲:F乙=4:5,故不符合题意;
(4)甲下沉、乙漂浮:甲下沉,F甲<G甲=mg;乙漂浮,F乙=G乙=mg,所以F甲<F乙,而F
甲:F
乙
=4:5,故符合题意;甲下沉乙漂浮时,甲受到的浮力F
甲
=ρ
水
V
甲
g,乙受到的浮力F
乙=m
乙
g=ρ
乙
V
乙
g;因为F
甲
:F
乙
=4:5,即ρ
水
V
甲
g:ρ
乙
V
乙
g=4:5,ρ
乙
=5ρ
水
V
甲
/4V
乙
=5ρ
水×2 /4×3=5/6ρ
水
,故选C。
20.甲、乙两个相同的溢水杯分别盛满密度为ρ1、ρ2的液体,若将质量为m的小球A轻放入甲溢水杯,小球A浸没在液体中,从甲杯溢出16g液体。
若将小球A轻放入乙溢水杯,小球A静止时有1/5的体积露出液面,从乙杯溢出20g液体。
若用细线拉住小球A使其分别浸没在两杯液体中,如图所示,细线对小球A的拉力分别为T1,T2,则下列判断正
确的是
A .T 1=0.05N
B .T 2=0.04N
C .ρ1:ρ2=25:16
D .ρA :ρ1=5:4
【答案】D 【解析】 【详解】
A .根据题意和阿基米德原理可得,小球完全浸没在甲中时,受到的浮力F 浮甲=mg =0.016kg ×10N/kg=0.16N ;小球在乙中漂浮,则小球浸没
4
5
的体积,此时小球在乙中受到的浮力为F 浮乙=G =G 排=
mg =0.02kg ×10N/kg=0.2N ;小球的质量等于排开液体的质量,即m =20g ;
由甲图可得:T 1=G-F 浮甲=0.2N-0.16N=0.04N ;故A 错误; B .因为小球浸没
4
5
的体积,此时小球在乙中受到的浮力为F 浮乙=0.2N ;则当小球全部浸没在乙中时,小球受到的浮力:F 浮乙′=0.2N
45
=0.26N ;
故由乙图可得:T 2=F 浮乙′-G =0.25N-0.2N=0.05N .故B 错误; C .小球在乙中漂浮,即F 浮=G ,
ρ 2×45
V A g = ρ A V A g
即ρ A :ρ2=4:5;
F 浮甲=
ρ 1gV A =0.16N ,F 浮乙= ρ 2×4
5
V A g =0.2N , 1
2ρρ=0.16N 50.2N
4
⨯=16:25,故C 错误; D .ρ A :ρ 1=A 2ρρ:
12ρρ=54:1625=5
4
;故D 正确.
21.甲、乙两球放在液体中静止,甲球在水面以上和水下部分的体积比为1:4,如图所示,则下列说法正确的是
A .若甲、乙体积相同,因为甲球漂浮,乙球悬浮,所以F 浮甲>F 浮乙
B .若甲、乙体积相同,G 甲=3/4G 乙
C .若甲、乙休积相同、均为实心,则甲、乙由不同物质构成,ρ甲:ρ乙:ρ液=4:5:5
D .若甲、乙质量相等,则甲的体积较大,若由同种物质构成,则甲一定是空心的,且空心部分体积为甲球体积的1/5,乙可能是实心 【答案】C 【解析】 【详解】
A .若甲、乙体积相同,由题意知甲排开水的体积小于乙排开水的体积,根据
F gV ρ=浮液排可知,
F 浮甲<F 浮乙,
故A 错误不符合题意;
B .若甲、乙体积相同,甲球漂浮,则:
4
5
G F V g Vg ρρ===甲浮甲水水排甲,
乙球悬浮,则:
G 乙=F 浮乙=ρ水V 排乙g =ρ水Vg ;
综合两式:
4
5
G G =甲乙。
故B 错误不符合题意;
C .乙球悬浮,根据浮沉条件可得:
ρ乙=ρ液;
甲球漂浮,根据浮沉条件可得:
45Vg Vg ρρ=甲液,45
ρρ=甲液;
可得:
ρ甲:ρ乙:ρ液=4:5:5,
故C 正确符合题意;
D .若甲、乙质量相等,因为浮力都等于重,所以浮力相等,排开液体的体积相等,结合题意知,甲的体积较大;
若由同种物质构成,质量相等,甲的体积较大,可知甲球一定是空心的,球材料的密度不确定,则乙球可能是空心的,也可能是实心的; 则浮沉条件结合阿基米德原理可得:
V 甲排=V 乙排=V 乙,
又知:
4
5
V V =甲排甲,
可得:
4
5
V V =乙甲,
当乙球是实心时,甲球空心部分:
41
55
V V V V =-=甲甲甲甲空;
当乙球空心时,甲球空心部分体积当然不是甲球体积的
1
5
,D 说法不成立。
22.水平桌面上放有甲、乙两个都装有水的相同容器,现把两个形状和体积都相同的实心小球分别缓慢放入两容器中,两小球静止时液面恰好相平,如图所示,下列说法正确的是
A .两小球受到的浮力相等
B .乙容器中小球的密度较大
C .甲容器底部受到的水的压强大
D .两容器底部对水平桌面的压力相等 【答案】D 【解析】 【分析】
两个物体放入水中后,一个漂浮,一个悬浮,所以两个物体的密度不同,而后据: (1)漂浮和悬浮的条件判断即可; (2)据密度的公式分析判断即可; (3)据液体内部压强的特点分析判断即可; (4)据F G =分析即可。
【详解】
A 、已知两个小球的体积相同,由图可知,甲容器中小球排开水的体积大于乙容器中小球排开水的体积,根据公式F gV ρ=浮水排可知,甲容器中小球所受的浮力大于乙容器中小球所受的浮力,A 错误;
B 、两个小球放入水中后,乙容器中小球漂浮,即乙容器中小球的密度小于水的密度,甲容器中小球悬浮,说明甲容器中小球的密度等于水的密度,所以甲容器中小球的密度较大,B 错误;
C 、由于甲、乙两容器中水的深度相同,根据公式p pgh =可知,两容器底所受水的压强相同,C 错误;
D 、由阿基米德原理可知,小球排开水的重力等于自身的浮力,再根据漂浮和悬浮条件可知,小球所受的浮力等于自身的重力,所以两个小球排开水的重力恰好等于自身的重力,因此两容器的总重力相同,即甲、乙容器对水平桌面的压力相等,D 正确;
故选:D。
【点睛】
该题考查了浮力的判断、液体压强的计算、密度与浮沉条件的关系等知识点,是一道综合题。
23.如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上(图中细线重力及体积均不计)。
设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲和F乙,水对容器底的压强分别为p甲和p乙,则
A.F甲<F乙 p甲=p乙
B.F甲=F乙 p甲=p乙
C.F甲=F乙 p甲<p乙
D.F甲>F乙 p甲>p乙
【答案】B
【解析】
试题分析:(1)由于甲、乙两图中,物体都处于漂浮状态,要比较F甲、F乙的大小,可利用物体的浮沉条件进行判断.
(2)容器底受到的水的压强和水的深度有关,由于容器底面积一定,当物体排开水的体积越大时,液面就越高,容器底受到的压强就越大.
把A和容器看作一个整体,即A和容器的总重力不变,由图可知,甲、乙中物体都是漂浮在水面上,所以甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力都等于物体A和小玻璃杯的总重力,故F甲=F乙;
因为两中情况下浮力相等,又由阿基米德原理又可得,F浮=ρ水gv排;
∵F甲=F乙,
∴v排甲=v排乙;
因此甲乙两图中,液面的高度是相同的,由p=ρgh可知,当ρ一定时,若h相等,则P相等;即 p甲=p乙.
考点:物体的浮沉条件及其应用;液体的压强的计算
点评:在此题中比较浮力变化的关键是把握住前后两种情况下没有发生变化的物理量﹣﹣总重,运用的是整体思想.
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.如图所示,底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上,容器中装有适量的水,一木块漂浮在水面上,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等.下列表示木块下表面处水的压强p1、容器对桌面的压强p2、木块的重力势能E p和木块所受的浮力大小F随时间t变化的关系图象中,可能正确的是()
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】
【分析】
压强和浮力
【详解】
AB.压强p2随时间都是线性减小的,故AB错;
C.由于木块的高度在不断减小,所以木块的重力势能也是先不断减小的,故C错;D.由于木块是漂浮的,在木块没有接触底面之前浮力是不变的,当接触底面以后,浮力是越来越小的,故D正确.
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。