【物理】初中物理浮力题20套(带答案)及解析
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【物理】初中物理浮力题20套(带答案)及解析
一、浮力
1.两个相同的柱形容器置于水平地面,容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙。
取两块相同的橡皮泥,将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中,将另一块捏成球形状放入乙液体中,橡皮泥静止后如图2所示。
以下判断正确的是
A .液体的密度ρ甲>ρ乙
B .液体对容器底部的压强 p 甲<p 乙
C .橡皮泥受到的浮力F 甲<F 乙
D .容器对地面的压强p 地甲>p 地乙 【答案】B 【解析】 【详解】
A .将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力;将另一块捏成球形状放入乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同。
根据阿基米德公式F 浮=ρ液gV 排可得
F V g
ρ=浮
液排
由图可知V 排甲>V 排乙,所以
ρ甲<ρ乙
故AC 错误;
B .液体对容器底的压力等于液体的重力与排开液体的重力之和,因为ρ甲<ρ乙,所以等体积液体甲、乙的质量关系为
m 甲<m 乙
即
G 甲<G 乙
橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同,因为F 浮=G 排,所以
G 甲排=G 乙排
故有
G 甲+G 甲排<G 乙+G 乙排
因此液体对容器底压力
F 甲<F 乙
由压强公式=
F
p s
,可知液体对容器底部压强
p甲<p乙
故B正确;
C.将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力;将另一块捏成球形状放入乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同,故C错误;
D.容器对地面的压力等于容器重力、液体重力、物体重力之和,因为G甲<G乙,所以
G甲+G物+G容<G乙+G物+G容
因此容器对地面的压力
F容甲<F容乙
由压强公式=F
p
s
可知容器对地面的压强
p地甲<p地乙
故D错误。
2.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.
3.测量液体密度的仪器叫密度计,将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(如图甲所示).图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断()
A.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大B.密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大C.乙烧杯中液体的密度较大D.丙烧杯中液体的密度较大
【答案】D
【解析】
试题分析:由于两个密度计在两种液体中都处于漂浮状态,浮力等于重力,而密度计本身的重力是一定的,所以在两种液体中所受的浮力是相等的,故A、B都错;当浮力相等时,排开液体的体积越小,液体的密度就越大,由图示可知,排开丙液体的体积小,所以丙液体的密度大,故C错,D正确;应选D.
【考点定位】密度计的应用
4.如图所示,一鸡蛋在盐水中处于静止状态,后用手指将鸡蛋向下按压一下松手后,(若盐水足够深)下列说法正确的是
A.鸡蛋向下加速运动,受到盐水的压强变大,受到盐水的浮力变小
B.鸡蛋向下做减速运动直至停止,鸡蛋受到盐水的压强变大,受到盐水的浮力不变C.鸡蛋先向下、后向上运动并回到原位,鸡蛋受到盐水的压强、浮力先变大后变小D.鸡蛋始终向下做匀速直线运动,鸡蛋受到盐水的压强变大,受到盐水的浮力不变
【答案】B
【解析】
【详解】
鸡蛋在盐水中处于静止状态,浮力等于重力,用手指将鸡蛋向下按压一下松手后,鸡蛋向下运动时受到向上的阻力,速度会越来越小;鸡蛋在下降时随着深度的增加,压强会越来越大,由于排开盐水的体积不变所以浮力不变;应选B.
5.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.
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。
7.2013年2月,中国海监在钓鱼岛海域放置浮标以监测我国领海的水文变化.监测发现,从春季至夏季,海水温度上升、体积膨胀导致密度下降.此过程中,若浮标体积保持不变,则
A.浮力变大,露出海面体积变小 B.浮力变小,露出海面体积变大
C.浮力不变,露出海面体积变大 D.浮力不变,露出海面体积变小
【答案】D
【解析】
试题分析:因为浮标从春季至夏季始终漂浮,漂浮物浮力等于重力,浮标重力从春季至夏季不变,所以浮力大小不变;因为海水密度减小,由F浮=ρgV排可知,浮标排开海水的体积变大,则露出海面体积变小.答案选D.
考点:物体的浮沉条件及其应用
8.如图所示,两个相同的柱形容器中分别盛有两种不同的液体.并置于水平桌面上,现将相同的小球分别放入容器中,当小球静止时所处的位置如图所示,两小球受到的浮力分别为F甲、F乙,则下列判断正确的是
A.F甲<F乙ρ甲<ρ乙B.F甲=F乙ρ甲<ρ乙
C.F甲=F乙ρ甲>ρ乙D.F甲>F乙ρ甲>ρ乙
【答案】C
【解析】
【分析】
两个小球完全相同处于漂浮时受到的浮力都等于重力,由此可知两小球受浮力大小关系;根据小球的状态确定两种液体的密度关系.
【详解】
完全相同的两个小球在甲、乙两种液体处于漂浮时,两个小球受到的浮力:F甲=F乙=G.
从图中可以看出,两球都漂浮,乙中小球排开液体的体积较多,即V排甲<V排乙,浮力都等于重力,由F浮=ρ液gV排可得ρ甲>ρ乙.
故选C.
9.下列有关物理应用知识描述错误的是
A .甲图:压路机用质量很大的碾子是为了减小压强
B .乙图:水坝的下部总要比上部宽是因为水深的地方受到水的压强大
C .丙图:用塑料吸管从敞口的饮料瓶子中吸到饮料,是利用了大气压强
D .丁图:浮在水面上的潜水艇逐步潜入水中直至浸没过程中,浮力逐渐变大 【答案】A 【解析】 【分析】
(1)增大压力和减小接触面积可以增大压强;(2)液体压强随着深度的增加而增大; (3)利用大气压的知识分析即可判断;(4)浮在水面上的潜水艇在下潜过程中,排开水的体积变大,利用F gV ρ=浮水排 ,来分析受到的浮力情况。
【详解】
A. 压路机的碾子质量很大,对地面的压力也很大,在接触面积一定时,增大了对路面的压强,故A 错误;
B. 因为坝里的水的压强随深度的增大而增大,所以水坝的下部受到的压强较大,为了水坝的安全,水坝的下部总要比上部宽,故B 正确;
C. 用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下被压入嘴中,故C 正确;
D. 浮在水面上的潜水艇在下潜过程中,排开水的体积变大,利用F gV ρ=浮水排 可知,所受浮力变大,故D 正确; 故选A.
10.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 。
11.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 =6×10-4m 3,所以根据G=mg=ρVg ,可得物体的密度是:ρ=G/vg =4N/6×10−4m 3×10N/kg=0.67×103 kg/m 3 ,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 。
12.把体积为2×
10﹣3m 3、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/m 3×10N/kg×2×10﹣3m 3=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 .
13.把一个体积为100cm 3,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 100cm 3 B .0.6N 60cm 3 C .0.6N 40cm 3 D .0.5N 50cm 3
【答案】B 【解析】 【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.
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.将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有81g 水从大烧杯中溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有72g 酒精从大烧杯中溢出。
已知ρ酒精=0.8×103kg/m 3,则物块在水中的状态及物块的密度是 A .悬浮1.0×103kg/m 3 B .漂浮0.92×103kg/m 3 C .下沉 1.2×103kg/m 3 D .漂浮0.90×103kg/m 3
【答案】D 【解析】 【详解】
假设ρ物≥ρ水,物体将在水中悬浮或下沉在杯底,在酒精中下沉在杯底,此时排开水或酒精的体积相同,根据F 浮=ρ液V 排g 可知受到的浮力关系为5:4,而现在根据 F 浮=G 排=G 溢=m 溢g ,可知浮力关系为9:8,所以ρ物≥ρ水不可行;
假设ρ物≤ρ酒精,物体将在水中漂浮,在酒精中漂浮或悬浮,这样受到的浮力相等,都等于自重,但是实际受到的浮力不相等,所以ρ物≤ρ酒精不可行;
可见物体的密度一定是大于酒精的密度、小于水的密度,所以物体在水中会漂浮,而在酒精中下沉到杯底;
因为物体在水中漂浮,所以F 浮=G 物=m 物g , F 浮=G 排=G 溢=m 溢g , m 物=m 溢=81g ,
因为物体在酒精中下沉,所以:V 物=V 排=33
72g
=
=90cm 0.8g/cm
m ρ排
酒精
, 物体的密度:
333
3
81g =0.9g/cm =0.910kg/m 90cm m V ρ=
=
⨯物物
,故D 正确。
16.小杰同学在游玩“海底世界”时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( )
A .浮力不变,压强不变
B .浮力变小,压强变小
C .浮力变大,压强变小
D .浮力变大,压强变大
【答案】C 【解析】 【详解】
(1)气泡上升时,h 变小,由P=ρgh 得气泡受到水的压强变小,因此气泡的体积变大,由于一定质量的气体,体积变大,压强变小,所以气泡内的压强变小;(2)由于气泡在上升
过程中体积变大,所以根据阿基米德原理F 浮=ρ液gV 排可知,气泡所受的浮力在变大.故选C.
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、p 2,则下列关系式中正确的是
A .p 1< p 2
B .p 1> p 2
C .p 1= p 2
D .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:p 1=p 2. A .p 1< p 2与分析不相符; B .p 1> p 2与分析不相符; C .p 1= p 2与分析相符; D .无法确定与分析不相符.
18.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。
19.如图所示,将三个完全相同的鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙杯中悬浮,在丙杯中漂浮,且各杯中液体深度相同。
则下列判断正确的是
A .三种液体的密度关系为:ρ甲=ρ乙>ρ丙
B .鸡蛋排开三种液体的质量关系为:m 甲>m 乙=m 丙
C .鸡蛋受到三种液体的浮力关系为:F 甲<F 乙=F 丙
D .三种液体对容器底部的压强关系为:p 甲=p 乙>p 丙 【答案】C 【解析】 【详解】
A 、鸡蛋在甲中下沉,甲的密度小于鸡蛋密度;在乙中悬浮,乙的密度等于鸡蛋密度;在丙中漂浮,丙的密度大于鸡蛋密度,所以
,故A 错误;
B 、鸡蛋在甲中下沉,浮力小于鸡蛋的重力,则排开液体的质量小于鸡蛋的质量;乙悬浮,丙中漂浮,则乙、丙受到的浮力等于鸡蛋的重力,即乙丙排开液体的质量等于鸡蛋的质量,所以
,故B 错误; C 、由B 知,甲受到的浮力小于重力,乙丙受到的浮力等于重力,所以鸡蛋受到三种液体的浮力关系为:
,故C 正确;
D 、三种液体的深度相同,丙的密度最大,甲的密度最小,根据得,三种液体对容
器底的压强关系是:,故D 错误。
故选:C 。
【点睛】
本题综合考查了物体浮沉条件的应用及液体压强大小的判断,解决此题的关键是掌握物体浮沉情况物体重力与浮力的关系、物体密度与液体密度的关系。
20.如图所示,底面积不同的甲、乙圆柱形容器分别盛有相同深度、密度为ρ甲、ρ乙两种液体,甲、乙液体对容器底部的压强分别是p 甲、p 乙,且 p 甲>p 乙.现将体积为V A 、V B 的两球分别浸没在甲、乙两容器的液体中,无液体溢出,甲、乙容器底受到液体的压力相等.则下列说法正确的是( )
A .V A <V
B ,ρ甲>ρ乙 B .V A >V B ,ρ甲>ρ乙
C .V A =V B ,ρ甲<ρ乙
D .V A <V B ,ρ甲=ρ乙
【答案】A 【解析】
放入两球前,根据P ρgh =,甲、乙液体深度相同, P P 甲乙>,得:
甲乙>ρρ; P P 甲乙>且
S S 甲乙>,根据F PS =,则F F 甲乙>,
两球浸没在液体中后,增加的压力为排开液体的重,即'F G V g ρ==排液球,因为
甲乙>ρρ,所以当V 球相等时,增加的压力仍然是甲大于乙,加上原来的压力仍然是甲对容
器底的压力大于乙,不可能相等;
那么要最后压力相等,必然是乙球的体积大于甲球的体积,即乙增加的压力才可能大于甲
增加的压力,最后加上原来的压力才可能相等,故A B V V <,
甲乙>ρρ正确. 选A .
点睛:重点是液体压强、压力的判断,思路为:放入两球前,根据深度和压强判断出甲液体密度大,继而甲压力也大,放入两球后,要使压力相等,所以乙增加的压力必须要大于甲增加的压力,而甲的密度又大,故B 球的体积必然大于A 球的体积.过程中明白增加的压力即两球排开的液体的重是关键.
21.在下图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢绳拉力随时间t 变化的图像.若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为( )
A .2.8×103kg/m 3
B .2.3×103kg/m 3
C .0.6×103kg/m 3
D .3.2×103kg/m 3
【答案】A 【解析】
试题分析:由题图知道,石料的重力G=1400N ,石料完全浸没在水中所受浮力 F 浮=G-F 拉=1400N-900N=500N ,由阿基米德原理F 浮=ρ水gV
所以石料的密度
故答案为A .
【考点定位】浮力 密度
22.把一小球放入盛满酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m 3)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.
23.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
浮
石石
水
×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
24.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
【答案】B 【解析】 【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 。
25.如图所示,将一长方体木块放入水平放置的圆柱形盛水容器中,静止时木块有1/4的体积露出水面,这时容器底部受到水的压强跟木块未放入水中时相比增大了150Pa ;若在木块上放一块铁块,使木块刚好全部压入水中,且木块没接触容器底部.以下说法正确的是
A .木块的密度为0.4g/cm 3
B .则铁块的重力与木块重力之比是1:4
C .则铁块的重力与木块重力之比是1:5
D .这时容器底部所受水的压强跟木块未放入水中时相比,增加了200Pa 【答案】D 【解析】 【详解】
设木块的体积为V ;木块重力为G 1,铁块的重力为G 2,水的密度为ρ. 由=浮水排F gV ρ得,当木块单独漂浮在水面上时, 此时木块受到的浮力:13=G =4
F g
V ρ浮木水。