一、选择题
1.在三个完全相同的杯子中均盛满某种液体后,将一木块放在乙杯中后,木块漂浮在液体中,将另一个完全相同的木块浸没在丙杯中,并用细线将其系在丙杯的杯底,如图所示,此时三个杯子对桌面的压力分别为F 甲、F 乙、F 丙,液体对杯子底部的压强分别为p 甲、p 乙、p 丙,则( )
A .F F F ==甲乙丙
B .p p p >=乙甲丙
C .F F F <=甲乙丙
D .p p p =>乙甲丙
2.边长为0.1m 的正方体木块,漂浮在水面上时,有五分之二的体积露出水面,如图甲所示。将木块截去一部分后,再用少许粘合剂(其质量和体积忽略不计)固定上与截去部分体积相同的合金材料后,投人某种液体中仍漂浮,如图乙所示,此时液体对它竖直向上的压强为1×103Pa ,合金材料的密度2.6×103kg/m 3,g 取10N/kg 。下列判断正确的是( ) ①木块的密度是0.6×103kg/m 3 ②木块被截去部分的体积为2×10-4m 3 ③乙图中木块和合金材料受到的浮力为10N ④合金材料受到的重力为4N
A .只有①②③正确
B .只有①②④正确
C .①②③④都正确
D .只有①③④正确 3.如图所示,一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面,把它放入水中某处恰好处于静止状态,如果从底部缓慢放出一些水,则铅块及气球( )
A .仍能静止
B .向下运动
C .向上运动
D .静止、向上或向下运动都有可能
4.如图是甲、乙两种液体的质量与体积关系图象,将相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器a 和b 中,木块静止时,两容器液面相平,下列说法正确的是( )
A .a 容器盛的是乙液体,b 容器盛的是甲液体
B .木块在a 容器内排开液体的质量较大
C .a 、b 两容器底部受到液体的压强相等
D .a 、b 两容器中木块下表面受到液体的压强相等
5.某深海探测器利用“深海潜水器无动力下潜上浮技术”,其两侧配备多块相同的压载铁,当其到达设定深度时,抛卸压载铁,使其悬浮、上浮等,并通过探测器观察窗观察海底世界.这种深海探测器在一次海底科考活动中,经过下潜、悬浮、上浮等一系列操作后,顺利完成任务.如图所示为该探测器在理想状态下观察窗所受海水压强随时间变化的p t -图像,下列说法正确的是
A .探测器在A
B CD 、两个阶段,在竖直方向的速度大小关系是AB CD v v < B .探测器在CD 阶段处于上浮过程,探测器所受的浮力逐渐增大
C .探测器在BC 阶段处于悬浮状态,受到重力、浮力和海水对探测器的压力
D .探测器在AB BC CD 、、三个阶段,所受重力的关系是AB BC CD G G G <<
6.如图甲所示,圆柱形容器装有适量的液体,将密度为2.5g/cm 3,体积为40cm 3物体B 放入液体中时,通过磅秤测得其总质量为150g .用一细绳提起物体B ,使物体B 的体积刚好有一半露出液面且保持静止不动时,磅砰示数为66g ,如图乙所示.(g 取10N/kg ).下列判断正确的是
A .两次台秤示数的变化等于物体
B 两次所受浮力的变化
B.图乙中物体B下表面受到的液体压力为0.2N
C.图甲中物体B对容器底部的压力为0.68N
D.物体B受到细绳的拉力为0.8N
7.将一个小球放入盛满酒精的溢水杯中,静止时,小球浸没在酒精中,溢水杯中溢出10g 的酒精。将这个小球放入盛满水的溢水杯中,静止时,小球漂浮在水中。已知 酒精=
0.8×103kg/m3,g=10N/kg,则下列判断正确的是()
①若小球在酒精中沉底,它在酒精中所受浮力一定等于0.1N
②若小球在酒精中沉底,它在水中的排水体积一定等于10cm3
③若小球在酒精中悬浮,它在酒精中所受浮力一定大于0.1N
④若小球在酒精中悬浮,它放入水中后,溢水杯中一定溢出10g的水
A.只有①③B.只有②③C.只有②④D.只有①④
8.潜水艇在海面下根据需要上浮或下潜(但始终未露出海面)。潜水艇在下潜时,受到的重力为G1、浮力为F1;在上浮时,受到的重力为G2、浮力为F2。下列关系正确的是
()
A.F1<F2,G1=G2B.F1=F2,G1<G2
C.F1<G1,F2>G2D.F1>G1,F2<G2
9.如图,甲、乙、丙分别是形状不同的物体浸没在水里静止,受到的浮力相同,由此可知它们的()
A.体积相同B.质量相同C.密度相同D.重力相同
10.两个实心小球甲和乙,己知它们的质量之比为10:9,密度之比为2:3。现将甲、乙两球分别放入盛有足够多水和酒精的烧杯中,当甲、乙两球静止时,两球所受到的浮力之比为5:3,则下列说法正确的是()
A.甲、乙两物体都漂浮在液面上B.甲、乙两物体都浸没在液体中
C.甲物体的密度是0.8g/cm3D.乙物体的密度是1g/cm3
二、填空题
11.底面积为200cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为10cm的正方体木块A放入水后,再在木块A的上方放一物体B,物体B恰好没入水中,如图甲所示,已知物体B的密度为3×103kg/m3,质量为0.3kg,则:图甲中A受到的浮力
______N;若将B放入水中,静止时如图乙所示,则水对容器底部压强变化了______Pa。
12.小明有一个不吸水的工艺品,底座为质地均匀的柱形木块A,木块上粘有合金块B。
他将工艺品竖直放置在水中(如图甲),静止时木块浸人水中的深度为h1:按图乙竖直放置.静止时木块浸人水中的深度为h2,工艺品所受浮力与甲图相比_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。因粘合处松开导致合金块沉底,若不计粘合材料的影响,合金的密度为水的n倍,当木块在水中竖直静止时浸人的深度h=_______(用h1、h2、n表示)。
13.水平升降台面上有一个足够深,底面积为40cm2的柱形容器,容器中水深20cm,现将底面积为l0cm2,高20cm的圆柱体A悬挂在固定的弹簧测力计下端,使A浸入水中,稳定后,A的下表面距水面4cm,弹簧测力计的示数为0.8N,如图所示,则A的重力为
_______N,然后又使升降台上升7cm,再次稳定后,A所受的浮力为_______N (已知弹簧受到的拉力每减小IN,弹簧的长度就缩短1cm)。
14.如图所示,水平面上有一个底面积为2
200cm,足够高的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为2kg的水.现将一个质量分布均匀,体积为3
500cm的物体A(不吸水)放入容器
中,物体A漂浮在水面上,物体A浸入水中的体积为总体积的2
5
,再在物体A的上方放
一个物体B,使A恰好浸没于水中(B未浸入水中),则物体B的质量为______g,物体A刚好浸没时所受到的浮力为______N,此时容器底部受到水的压强为______Pa。
15.如图所示,把一小球分别放入盛满不同液体的两个溢水杯中,当小球静止时,甲杯中
溢出的液体质量是40g,乙杯中溢出的液体质量是50g,且小球有的体积露出液面。小球的质
量是_______g,甲、乙两杯中液体的密度之比p甲:p乙=_______。
16.如图所示,光滑带槽的长木条AB(质量不计)可以绕支点O转动,木条的A端用竖直细绳连接在地板上,OB=0.4m.在木条的B端通过细线悬挂一个高为20cm的长方体木块,木块的密度为0.8×103kg/m3。B端正下方放一盛水的溢水杯,水面恰到溢水口处.现将木块缓慢浸入溢水杯中,当木块底面浸到水下10cm深处时,从溢水口处溢出0.5N的水,杠杆处于水平平衡状态.然后让一质量为100g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4s 的时间,系在A端细绳的拉力恰好等于0,则小球的运动速度为m/s.(g取10N/kg)
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)
18.两个完全相同容器内分别盛满不同的液体,现将两个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,则液体对容器底部的压强关系是p甲____p乙;两小球所受的浮力关系是F甲__________F乙.(选填“>”、“<”或“=”).
19.将边长为10cm的正方体合金块A,放入底面积为200cm2,装有水的圆筒形容器中,如图所示,此时合金块A恰好浸没在水中。打开容器侧面的阀门B缓慢放水,放到弹簧测力计的读数不再变化时,立即关闭阀门B,在此过程中金属块始终不与容器底部接触,读出弹簧测力计示数的最小值和最大值分别为20N和30N,已知弹簧测力计每1N刻度间的距离为1cm,则该合金块密度为_____kg/m3,从容器中排出水的质量为_______kg。
20.如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总重为2N,将一重力为2N、体积为2×10-4m3的长方体实心物块A用细线吊着,将其一半浸入水中,则A受到的浮力为_______N,当把细线剪断后,静止时A漂浮在水中且水未溢出,此时台秤的示数为_______kg.(已知ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
三、实验题
21.刚刚学习完有关浮力的知识,小将同学通过网络解到“远征号”潜水艇在东海执行任务时是潜行在海水中,执行完任务回到长江后又会浮出水面,小将同学想:潜水艇的下潜和上浮应满足什么条件呢?于是,他找来如图1所示器材,进行了如下探究:
(1)探究物体上浮的条件:
A.在量筒中注入适量水,读出量筒中水的体积V1;
B.将适量小螺丝钉放入塑料瓶中,旋紧瓶盖,放入水中,使塑料瓶能够漂浮在水面上,读出此时水面刻度V2;
C.取出塑料瓶,擦干净水,用弹簧测力计测出塑料瓶和小螺丝钉的总重力G;
D.根据______原理可求得塑料瓶受到的浮力F浮=______(用已知的物理量和直接测量的物理量表示);
E.分析比较______的大小关系即可得出物体上浮的条件;
(2)探究物体下沉的条件
A.取出塑料瓶,向塑料瓶中继续添加小螺丝钉,直至旋紧瓶盖放入水中后,可观察到塑料瓶下沉;
B.取出塑料瓶,用抹布擦干净水,将其挂在弹簧测力计下,如图2(a)所示,测出其重力G 为______N;
C.将塑料瓶浸没水中,此时弹簧测力计的示数如图2(b)所示,则塑料瓶受到的浮力F浮为______N;
D.分析比较数据可得出物体下沉的条件是______。
探究讨论:①小塑料瓶本身就能浮在水面,而小明在探究物体上浮条件时,却向塑料瓶中放入了适量的小螺丝钉,他这样做的好处是______;
②小将在探究物体上浮的条件时存在的问题是______。
22.在探究“影响浮力大小的因素”时,同学们做了如图所示实验。根据信息回答下列问题:
(1)物体全部浸入水中受到的浮力是______N;
(2)在c图中画出重物所受浮力F的示意图;______
(3)根据图a、c、d实验可得出:浮力的大小与______有关;
(4)根据图______实验可得出:浮力的大小与排开液体的体积有关;
(5)由实验数据可知,液体的密度为______kg/m3。
23.小明在学习阿基米德原理时想到“物体受到浮力大小可能与物体的密度有关”。他从实验室找到了一些实验器材和测量仪器:实心铜块、实心铁块、弹簧测力计、烧杯、细绳。请你帮小明完善实验方案。
(1)选体积和形状___________(选填“相同”或“不同”)的实心铜块和实心铁块各一个;
(2)实验步骤:___________(文字、画图均可);
(3)用上述测得的物理量验证小明的猜想是否正确:
①若___________,则他的猜想正确;
②若___________,则他的猜想不正确。
24.物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,以下图a、b、c、d、e分别为实验情景。(g取10N/kg)
(1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是______N;
(2)通过______两次实验,可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系;
(3)通过c、e两次实验,可探究物体所受浮力大小与______的关系;
(4)在某种液体中进行探究的过程中,记录实验数据,得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像,则该液体的密度为______kg/m3。
25.为了直观验证阿基米德原理,实验装置如图所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下端放一小杯。在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。
(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没入水中(如图甲→乙→丙),在此过程中。弹簧测力计示数:F甲______F乙(选填“大于”、“等于”或“小于”)。由此可知浸入液体中的物体所受浮力的大小等于______。
(2)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁)。可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为_____N,此时浮力的测量数值比真实数值将______(选填“偏大”或“偏小”)。
四、作图题
26.如图,一烧杯静止放置在某一固定的斜面上,物体A、B在水中处于静止状态,请画出物体B受到的重力和浮力的示意图。
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.如图所示,密度计静止在水中的位置,请画出密度计静止在盐水中的大致位置。
(______)
五、计算题
29.如图,密度为0.6×103 kg/m3、体积为8×10-3m3的正方体木块,用一条质量可忽略不计的细绳系住,绳的两端分别系于木块底部中心和容器底部中心.绳子的长度为25cm,细绳可承受的最大拉力为32 N,开始时,容器内有一定量的水,木块处于漂浮状态,但细绳仍然松软.求:
(1)此时木块受到的浮力;
(2)当向容器中注水,直到细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳断裂前的一瞬间停止注水,则此时木块浸入水中的体积为多大?
(3)绳子断开瞬间容器底部受到水的压强是多大?
30.一艘体积为3200m3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/m3,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。
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一、选择题 1.C 解析:C 【分析】
本题考查物体的浮沉条件、液体压强。 【详解】
三个完全相同的杯子,杯子中均装满同种液体,设杯子中液体的重力为G 液,则甲杯与乙杯相比较:甲杯对桌面的压力:
F G G =+甲液容,
乙杯对桌面的压力:
F G G G G =+-+乙液木容排乙,
因为木块在乙杯中漂浮,
G F G ==浮乙木排乙,
所以
F G G =+乙液容,F F =甲乙;
丙杯与乙杯相比较:丙杯对桌面的压力:
F G G G G =++-丙液木容排丙,
木块在丙杯中用细线将其系在杯底上,
G F F G ==+浮丙拉木排丙,
所以G G >木排丙,则F F >乙丙.综上所述,可知
F F F <=甲乙丙;
三杯中液体的深度相同,由p gh ρ=得p p p ==乙甲丙,A 、B 、D 错误,C 正确。故选C 。 【点睛】
2.A
解析:A
【详解】
(1)由阿基米德原理可得
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×(0.1m)3×(1-2/5)×10N/kg=6N
木块的重力
G木=F浮=6N
木块的质量
m=G木g=6N10N/kg=0.6kg
木块的密度
ρ=m/V=0.6kg/(0.1m)3=0.6×103kg/m3
故①正确;
(2)木块的底面积
S=0.1m×0.1m=0.01m2
由压力差法可得,此时物块受到液体的浮力
F浮′=F下表面-F上表面=F下表面=pS=1×103Pa×0.01m2=10N
故③正确;
原来木块的体积
V=0.1m×0.1m×0.1m=0.001m3
设截去木块的体积为V′,因为在某种液体中仍漂浮,所以剩余木块的重加上合金重等于受到液体的浮力,即
G木+G金=ρ木(V-V′)g+ρ金V′g=F浮′
即
ρ木(V-V′)g+ρ金V′g=10N
代入数据有
0.6×103kg/m3×(0.001m3-V′)×10N/kg+2.6×103 kg/m3×V′×10N/kg=10N
解得
V′=2×10-4m3
故②正确;
合金材料的质量
m金=ρ金V′=2.6×103 kg/m3×2×10-4m3=0.52kg
合金材料受到的重力
G金=m金g=0.52kg×10N/kg=5.2N
综上所述:故A 符合题意,BCD 不符合题意。 故选A 。
3.C
解析:C 【分析】
从底部缓慢放出一些水,气球上部水的深度减小,该处水的压强也随着减小,小气球的体积增大,水对小气球的浮力也就增大。 【详解】
气球和铅块处于静止状态,气球和铅块的浮力等于铅块的重力,从底部缓慢放出一些水,上部水的深度减小,该处水的压强也随着减小,小气球的体积增大,水对小气球的浮力也就增大了;这时就会使铅块重力小于气球和铅块的浮力,因而上浮,故C 正确。 故选C 。
4.D
解析:D 【详解】
A .由图象可知,体积V 相同时,甲的质量大于乙的质量,则根据m
V
ρ=
可知 ρρ甲乙>
相同木块在a 、b 中都处于漂浮 ,则所受浮力
a b F F G ==浮浮木
根据F gV ρ=浮液排可得
a b a b gV gV ρρ=排排
由图可知
a b V V <排排
所以
a b ρρ>
所以,由此可知,a 容器盛的是甲液体,b 容器盛的是乙液体 故A 不正确; B .因为
a b F F =浮浮
所以由阿基米德原理可知
a b G G =排排
则
a b m m =排排
故B 不正确;
C .由于两容器中液面相平,且
a b ρρ>
根据p gh ρ=液,a 容器底部受到液体的压强大,故C 不正确;
D .木块在a 、b 两容器中都处于漂浮,根据浮力产生的原因可知木块下表面受到液体的压力
a a F F =下浮 a
b F F =下浮
则
a b =F F 下下
由于两个木块相同,则底面积相同,根据F
p S
=
可知 a b p p =下下
故D 正确。 故选D 。
5.A
解析:A 【详解】
A .由液体压强公式p gh ρ=可知深度越深压强越大,压强的变化速度体现的即为深度的变化速度,由图像可知A
B 段压强变化的速度小于CD 段压强变化的速度,因此
AB CD v v <;
B .由图像可知CD 段压强逐渐减小,由液体压强公式p gh ρ=可知深度越浅压强越小,因此处于上浮过程中,同时据阿基米德原理F ρV g =浮液排 可知排开液体体积不变,所受浮力不变;
C .BC 段压强不变,由液体压强公式p gh ρ=可知探测器深度不变,因此处于悬浮状态,此时受到向上的浮力和向下的重力二力平衡;
D .AB 段物体下沉,重力大于浮力,BC 段抛去部分重物后悬浮,重力等于浮力,CD 段再次抛去部分重物后上浮,重力小于浮力,因此AB BC CD G G G >>.
6.C
解析:C 【详解】
A .第一次物体沉底,通过磅秤测得总质量150g ,则容器对磅秤的压力:
10.15kg 10N/kg 1.5N B F G G G m g =++==?=杯水----①
第二次用一细绳提起物体B ,使物体B 的体积刚好有一半露出液面,此时磅秤示数为66g ,则此时容器对磅秤的压力:
20.066kg 10N/kg 0.1
2
66N F G G F m g '=++==?=浮杯水----②
由①-②得:
0.41
2
8N B G F -=浮----③
并不是物体B 两次所受浮力的变化,故A 项错误; B .物体B 的质量:
332.5g/cm 40cm 100g 0.1kg B B m V ρ==?==
物体B 的重力:
0.1kg 10N/kg 1N B B G m g ==?=
由③可得,图乙中物体B 受到的浮力:
0.84N 1N 0.84N 0.11
6N 2
B F G =-=-=浮 则:
20.16N 0.32N F =?=浮
即图甲中物体B 受到的浮力为0.32N ;根据浮力产生的原因可知:
F F F -=浮向上向下,当B 一半浸入液体中时,B 下表面受到的液体压力等于浮力
01
16N 2
.F =浮 故B 项错误;
C .在甲图中物体全部浸没,物体B 受重力、浮力、和支持力,物体受到的支持力为:
1N 0.32N 0.68N B F G F =-=-=浮支
因为容器底对物体B 的支持力和物体B 对容器底的压力是一对相互作用力,大小相等,所以图甲中物体B 对容器底部的压力为0.68N ,故C 项正确;
D .在乙图中物体一半浸没,物体B 受重力、浮力、和拉力,则物体B 受到细绳的拉力为:
1N 0.16N 0.841
2
N B F G F =-=-=浮拉
故D 项错误.
7.D
解析:D 【详解】
①小球在酒精中沉底,由阿基米德原理可得,小球在酒精中所受浮力
F 酒精浮=
G 排酒精=m 排酒精g =0.01kg×10N/kg=0.1N
故①正确;
②若小球在酒精中沉底,根据物体浮沉条件可知
G >F 酒精浮=0.1N
当小球漂浮在水中时,在水中所受浮力
F 水浮=
G >0.1N
根据F 浮=ρ水gV 排得排开水的体积
53333
0.1N
110m 10cm 1.010kg /m 10N /kg
F V g
ρ-=
=
=?=??浮水
排水水 故②错误;
③若小球在酒精中悬浮,由阿基米德原理可得,小球在酒精中所受浮力
F 酒精浮=
G 排酒精=m 排酒精g =0.01kg×10N/kg=0.1N
故③错误;
④若小球在酒精中悬浮,根据浮沉条件可知
G =F 酒精浮=0.1N
当小球漂浮在水中时,在水中所受浮力
F 水浮=
G =0.1N
根据阿基米德原理可知
F 水浮=
G 排=0.1N
则此时溢出水的质量
0.1N
0.01kg 10g 10N/kg
G m g =
===排排 故④正确。综上所述,①④正确,②③错误。故选D 。
8.C
解析:C 【详解】
在海水中,潜水艇所受F 浮=ρ海水gV 排,始终没有露出水面,所以所受浮力不变,F 浮
=F 1=F 2;可以通过“让海水进入压力舱”增大自重、“将海水排除压力舱”减小自重,F 浮
9.A
解析:A 【详解】
A .根据浮力公式F gV ρ=浮液排可知,浮力相同,在同一种液体中,故排开液体的体积相同,都是浸没,故排开液体的体积即为物体的体积,故A 选项正确;
B .乙丙都是悬浮,浮力等于重力,由于浮力相同,故重力相同,乙丙质量相同,但是甲沉底,甲的浮力小于重力,故甲球的质量最大,故B 选项错误;
C .甲球的质量最大,乙和丙小球质量相同,三个球的体积相同,根据m
V
ρ=物可知,甲球的密度最大,乙球和丙球的密度相同,故C 选项错误;
D .乙丙都是悬浮,浮力等于重力,由于浮力相同,故重力相同,但是甲沉底,甲的浮力小于重力,故D 选项错误。 故选D 。
10.C
解析:C 【详解】
己知两个实心小球甲和乙的质量之比为10:9,密度之比为2:3则他们的体积之比为
1035====923
m V m m V m ρρρρ??甲
甲甲甲乙乙乙乙甲乙
根据=F gV ρ浮液排可求得甲、乙小球排开水的体积之比为
33
50.8g/cm 4===31g/cm 3F g V F F V F g
ρρρρ??=甲浮
水酒精甲排甲浮乙浮乙浮乙排
水酒精 (1)若乙浸没在液体中时=V V 乙乙排,由
4=3V V 甲排乙排,且5
=3V V 甲乙,可以推导出4=5
V V 甲排甲。根据物体浸入液体的体积与总体积之比等于物体密度和液体密度之比,可得出
334
=
= 1.0g/cm 0.8g/cm 5
V V ρρ?=甲排甲水甲 那么乙物体的密度为
3333==0.8g/cm =1.2g/cm 2
2
ρρ?乙甲
(2)若乙漂浮时,甲也漂浮,则由物体的浮沉条件可知,浮力和重力相等,即
==F m g m F m g m 甲浮甲甲
乙乙
乙浮 由题意知,它们的质量之比为10:9;两球所受到的浮力之比为5:3,质量之比不等于浮力之比。故排除条此种情况。 故ABD 不符合题意,C 符合题意。 故选C 。
二、填空题
11.100 【详解】
[1]体积为的正方体木块A 放入水,全部浸没时
则图甲中A 受到的浮力为
[2]根据密度公式可得物体B 的体积为
图甲中,A 、B 共同悬浮,则 即 则
将B 放入水中,A
解析:100 【详解】
[1]体积为33110 cm ?的正方体木块A 放入水,全部浸没时
3333110 cm 110 m V
V -??===排
则图甲中A 受到的浮力为
3333= 1.010kg/m 10N /kg 110 m 10N F gV
ρ-=????=浮液排
[2]根据密度公式可得物体B 的体积为
43B 33
0.3kg
=
=1.010m 310kg/m
m
V ρ
-=
?? 图甲中,A 、B 共同悬浮,则
A =F F G G ++A
B 浮浮B
即
()A B g V V gV m g ρρ+=+A B A 液
则
()()333343B 33
A 33
111.010kg/m 1.010m 0.3kg
=
=0.810kg/m 0 m 110 m g V V m g
gV ρρ---?+???-+-=
??A B 液A
将B 放入水中,A 漂浮,有一部分体积露出水面,造成液面下降,A 漂浮则
A =F G 浮
即
A A A gV gV ρρ=液排
则
3333
33A A A 33
0.810kg/m 1.010m ==0.810m 1.010kg/m
V V ρρ--???=??排液 液面下降
3333
A A 22
1.010m 0.810m 0.01m 210m
V V h S ----?-??===?排 则水对容器底部压强的变化值为
33=1.010kg/m 10N /kg 0.01m=100Pa p g h ρ?=????
12.不变 【详解】
[1]甲乙两图中,物体均漂浮在中,所以浮力等于重力,而重力不变,所以浮力
不变。
[2]甲乙两图中,工艺品所受浮力不变,由可知,工艺品排开液体体积不变,则
合金块B 排开液
解析:不变 21(1)nh n h -- 【详解】
[1]甲乙两图中,物体均漂浮在中,所以浮力等于重力,而重力不变,所以浮力不变。 [2]甲乙两图中,工艺品所受浮力不变,由F gV ρ=浮液排可知,工艺品排开液体体积不变,则合金块B 排开液体的体积为
()B 1212=V Sh Sh S h h =--
所以由=
m
V
ρ,可知B 球的质量为 ()B B B 12==m V n S h h ρρ-水
由图甲可知,工艺品漂浮时,浮力与重力的关系为
F G G ==浮排物
即
()1A B g gSh m m ρ=+水
所以
()A 112m Sh n S h h ρρ=--水水
因粘合处松开导致合金块沉底,木块在水中竖直静止时,木块漂浮,由A G G ''=排
,可知即 A =m m ''排
即
()112Sh Sh n S h h ρρρ=--水水水
浸人的深度为
21(1)h nh n h =--
13.2 1.2 【详解】
[1]物体A 下表面距水面4cm 时受到的浮力为
根据力的平衡,物体的重力为
[2]升降台上升7cm ,相当于物体A 向下移动7cm ,液体在容器中上升的高度为
物体
解析:2 1.2 【详解】
[1]物体A 下表面距水面4cm 时受到的浮力为
3363==1.010kg/m 10N/kg 41010m 0.4N F gV ρ-?????=浮水排
根据力的平衡,物体的重力为
=0.4N 0.8N 1.2N G F T =++=浮
[2]升降台上升7cm ,相当于物体A 向下移动7cm ,液体在容器中上升的高度为
5342
710m 77m cm 401010m 3003
A V h S S --?====--?增上升
容() 物体A 向下移动7cm ,物体受到的浮力增大
33637 2.8
1.010kg/m 10N/kg 71010m N 33
F gV ρ-==???+??=增水增()
因已知弹簧受到拉力每减小1N ,弹簧的长度就缩短1cm ,故物体浸没在液体中的深度是
28 2.8
4cm cm cm 12.4cm 33
+
-= 综上,升降台上升7cm ,物体受到的浮力为
3363==1.010kg/m 10N/kg 12.41010m 1.24N F gV G ρ-?????=>浮1水排
物体将漂浮,所受浮力等于重力,=1.2N F 浮2,故所受浮力为1.2N 。
14.300; 5; 1250。 【分析】
本题考查阿基米德原理及理解、物体的浮沉条件、液体压强的相关计算、浮力的相关计算。 【详解】
[1]将物体放入水中时,物体漂浮,物体浸入水中的
解析:300; 5; 1250。 【分析】
本题考查阿基米德原理及理解、物体的浮沉条件、液体压强的相关计算、浮力的相关计算。 【详解】
[1]将物体A 放入水中时,物体A 漂浮,物体A 浸入水中的体积为总体积的
2
5
,则 A A 2
5
F gV
G ρ=?
=浮A水; 再将B 放在A 物体上面,物体A 刚好完全浸没,但整体仍然漂浮,则
A B A AB gV G F G ρ==+浮水;
所以,
3363B A 33
1.010kg/m 10N/kg 50010m 3N 55
G gV ρ-=?=?????=水,
则
B B 3N
0.3kg 300g 10N/kg
G m g =
===; [2]物体A 浸没时,物体A 受到的浮力
3363A 1.010kg/m 10N/kg 50010m 5N F gV ρ-==????=浮水;
[3]容器中原来的水的质量为2kg ,由m
V
ρ=
得水的体积 3333
2kg
210m 1.010kg/m
m
V ρ-=
=
=??水
, 由V Sh =可知,容器中水的初始深度
33
142
210m 0.1m 20010m
V h S --?===?容, 当A 完全浸入水中时,水面上升的高度
3
A 2
500cm 2.5cm 0.025m 200cm
V h S ?====容, 所以当A 完全浸入水中时,容器底部受到水的压强
)()331( 1.010kg/m 10N/kg 0.025m 0.1m 1250Pa p gh g h h ρρ==?+=???+=水水。
【点睛】 较难题。分的原因是:
第一、二空:①未放置物体B 时,不会根据浮沉条件得出物体A 此时所受到的浮力与物体
A 的重力相等;
②放置物体B 后,不会根据浮沉条件得出物体A 此时所受到的浮力等于物体A 和B 的重力之和;③没有进行单位换算,或单位换算错误;
第三空:①对水槽模型类知识掌握不够全面,无法计算出容器中的水面上升的高度; ②在计算容器底部受到水的压强时,水的深度计算错误。
15.3 : 5
【解析】物体漂浮时,物体排开液体的重力等于其自身重力,即物体排开液体质量等于物体质量,故在乙图中小球漂浮时,排开液体质量为50g ,则小球的