一、选择题
1.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
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/m3,g取10N/kg。下列判断正确的是()
①木块的密度是0.6×103kg/m3
②木块被截去部分的体积为2×10-4m3
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.甲、乙两只完全相同的杯子放在水平桌面上,两杯中盛有相同浓度的盐水,将两只体积相同、质量不同的小球分别放入其中,当小球静止时,两杯中液面相平,小球所处的位置如图所示。则下列说法正确的是()
A.两小球在两杯盐水中受到的浮力相等
B.乙杯底部所受盐水的压强较大
C.甲杯底部所受盐水的压力较大
D.甲杯中小球密度小于乙杯中小球密度
4.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
5.将一小球放入盛满水的溢水杯中,当其静止后有36g水溢出,再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,当其静止后有32g酒精溢出,(ρ酒精=0.8?103kg/m3,g取
10N/kg)下列说法中()
①小球在水中受到的浮力是0.36N
②小球在水中一定漂浮
③小球在酒精中一定下沉
④小球的密度为1.125?103kg/m3
A.只有①正确B.只有②③正确C.只有①②③正确D.①②③④都正确
200cm,里面装有一定量的水(图甲)。用弹簧测力计吊6.如图所示,烧杯的底面积是2
着未知金属体,先将金属体浸没在水中(图乙),水位升高到B处,示数是17N,再将金属体缓慢提出,使水位下降到AB的中点C处(图丙),示数是22N(不计金属体带出的水)。下列选项中错误的是()
A.金属体的质量是2.7kg
B.金属体浸没时受到的浮力是10N
C.金属体的体积是3
500cm
D.从甲到乙,烧杯对地面的压强增大了500Pa
7.相比于其他国家来说,我们在核潜艇方面的起步较晚,上世纪60年代开始第一代核潜艇的研制,1970的时候下水了第一艘091型攻击型核潜艇,1981年才下水了第一艘092
型弹道导弹核潜艇!关于核潜艇在海中状态的有关分析,正确的是()
A.漂浮时所受浮力大于重力
B.悬浮时,所受浮力等于重力
C.悬浮和漂浮时所受浮力相等
D.上浮过程中所受浮力保持不变
8.水平桌面上有甲、乙两个相同的溢水杯,装满不同密度的液体。现将小球A分别放入两溢水杯中,小球静止时的情景和溢出的液体如图所示,从甲杯中溢出的液体所受重力为
G 甲 =0.9N ,从乙杯中溢出的液体所受重力为G 乙=0.8N ,小球在甲杯中所受的浮力为F 甲,在乙杯中所受的浮力为F 乙。则下列说法中正确的是( )
A .因为A 在乙杯中排开的液体体积较大,所以有F 乙>F 甲
B .A 的重力为0.9N ,它在乙杯中受到浮力为0.8N
C .液体对甲杯底的压强等于液体对乙杯底的压强
D .甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力
9.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
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.将铁块A 和木块B 粘成一个整体放入盛水的容器中,此时容器上边缘距水面的高度为h 1,木块露出水面的高度为h 2,如图所示。如果将它翻转,使A 在下面,B 在上面,此时
容器上边缘距水面的高度为'1h ,木块露出水面的高度为'2h ,则'1h ______h 1,'
2h ______h 2。(选填“<”、“=”或“>”)
12.一艘轮船的排水量是8000吨,它装满货物在长江中航行时,受到的浮力是______N (g =10N/kg )。船从长江驶入大海时,它将______一些。(选填“上浮、下沉”) 13.如图甲所示,底面积为100cm 2的圆柱形容器中装满了水,底部中央固定有一根体积不计沿竖直方向的细杆,细杆的上端连接着密度为0.6g/cm 3、底面积为20cm 2的圆柱体A ,容器的底部安装有阀门。现打开阀门控制水以50cm 3/s 流出,同时开始计时,水对容器底部的压力随时间变化的规律如图(乙)所示,则阀门未打开前水对容器底的压强为______Pa 。当t=52s 时,水对圆柱体底面的作用力大小为_____N 。
14.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____.
15.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。
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0.8×103
kg/m 3
。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.将重7.9N 的实心铁球A 与重8.9N 的实心铜球B 轻轻投入足够多的水中静止时,A 球受到的浮力_________(填“大于”、“小于”或“等于”)B 球受到的浮力;当把它们轻轻投入足够多的水银中静止时,A 球受到的浮力_________(填“大于”、“小于”或“等于”)B 球受到的浮力(ρ铁=7.9×103kg/m 3,ρ铜=8.9×103kg/m 3,ρ水银=13.6×103kg/m 3)。 18.质量相同的两个实心物体甲和乙,体积之比:5:4V V =甲乙,将它们放入水中,静止时所受的浮力之比:9:8F F =甲乙。则漂浮的是物体______,甲物体的密度
=ρ甲______kg/m 3。
19.如图所示,底面积为200cm 2的容器底部有一固定轻质弹簧,弹簧上方连有一边长为10cm 的木块A ,当容器中水深为20cm 时,木块A 有2/5的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,没有发生形变,则木块的密度是_________千克/米3.向容器内缓慢加水,当弹簧伸长了lcm 时停止加水,此时弹簧对木块拉力为1N 。加水前后容器底部受到水的压强变化了_________Pa.〔不计弹簧受到的浮力,g 取10N/kg 〕
20.如图所示,水平桌上放置两个底面积不同(S S <甲乙),高度相同,质量可以忽略不计的薄壁圆柱形容器甲和乙,分别盛满质量相等的水和酒精;现将两个完全相同、密度为
ρ的实心物体分别放入水和酒精中(ρρρ<<水酒精),待它们静止后,两物体在液体中
受到的浮力关系为F 水____F 酒精,甲和乙两容器底对桌面的压力关系为F '
甲____F '
乙(此题每空均选填“>”“<”或“=”)。
三、实验题
21.小明进行验证阿基米德原理实验。
(1)下图为小明进行实验的步骤,请写出正确的顺序:______(填序号)
(2)根据以上信息可得,空桶的重力为______N,物块完全浸没在水中后,所受到的浮力为________N;在步骤②中,弹簧测力计的示数应为______N;
(3)在步骤②中,如果继续增大物块浸没在水中的深度,物块受到的浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)在步骤②中,如果往溢水杯中加入足量的盐,弹簧测力计的示数将______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)
22.小聪在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:弹簧测力计,实心题柱体金属块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等。
(1)小聪进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为________N;用弹簧测力
计桂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),井将其示数记录在表格中;
实验步骤B C D E F 弹簧测力计示数/N 2.6 2.2 1.7 1.7 1.5
(2)在实验步骤D中金属块所受浮力F浮=________N,金属块的体积为________m3,金属块的密度为________kg/m3;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟________________有关:分析实验步
骤A、E、F,可以说明浮力大小跟_____________有关;
(4)小聪用表格中的数据还算出了某种液体的密度是________g/cm3。
23.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中弹簧测力计的示数如图所示。请回答以下问题:( 水=1.0×103kg/m3)
(1)如图甲所示,弹簧测力计的示数为______N;
(2)金属块浸没在水中时,受到的浮力为______N;
(3)分析如图__________两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关;分析如图丁?戊两图实验数据可知,浮力大小跟______有关;
(4)综合分析实验数据可得出:金属块的体积为________cm3;金属块的密度为
______kg/m3;
(5)为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”,小明用橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体,进行如图己所示的实验,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关。你认为这结论______(选填“可靠”或“不可靠”),理由是_____________。
24.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”)。
25.下图是小明同学用一金属块来“探究影响浮力大小的因素”而与同学们进行的操作。请同学们认真观察,帮小明同学完成下列问题:(g取10N/kg)
(1)金属块受到的重力为_____N
(2)当金属块全部浸没在水中时,受到的浮力是____N
(3)由_____两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)由_____两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的_____有关。
(6)实验使用的金属块的密度为_____kg/m3
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.如图所示,小球漂浮在水面上,画出小球所受力的示意图。
(_____)
28.一装有水的烧杯放在斜面上静止不动,将一实心小木球A轻轻放入水中,静止时如图所示,画出小木球A受力的示意图。
五、计算题
29.如图甲所示,放在水平桌面上的圆柱形容器内装有 12cm 深的水,现有一轻质弹簧,下端固定着一个正方体 A,正方体A的边长为10cm、质量为0.2kg,其下表面正好与水面相平,此时弹簧伸长了1cm.弹簧受到的弹力F跟弹簧的变化量△L的关系如图乙所示.
(1)求正方体 A 的重力:
(2)向容器内缓慢加水,直至正方体 A 刚好完全浸没在水中(水未溢出),立即停止加水,求此时正方体 A 受到的浮力;
(3)求正方体 A 刚好完全浸没在水中时,弹簧对正方体 A 的作用力(弹簧只能沿竖直方向移动);
(4)求正方体 A 刚好完全浸没在水中时,水对容器底部压强的变化量.
30.一个质量为80g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶,内装10cm高的水密封后放在水平地面上,如图甲所示,h1=10cm,再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中,静止后,瓶内、外液面的高度差如图乙所示h2=2cm,如图丙所示h3=6cm(瓶壁厚度忽略不计),求:玻璃瓶在水中收到的浮力为______N,未知液体的密度为______g/cm3。
31.如图所示,柱形容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知容器的底面积为100cm2,水深为0.5m,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3。(g=10N/kg)试求:
(1)水对容器底部的压强是多少?
(2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?
(3)绳子断了后水对容器底的压强与绳子未断前相比变化了多少?
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1.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。
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
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
故④错误。
综上所述:故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.D
解析:D
【详解】
A.根据浮沉条件可知,物体漂浮或者悬浮时,受到的浮力等于物体的重力,两个小球的体积相同、质量不同,根据G=mg可知重力不同,则两小球在两杯盐水中受到的浮力不相等,故A错误;
BC.两杯中盛有相同浓度的盐水,放入小球静止后两杯中液面相平,根据p=ρgh可知两杯
子底部受到盐水的压强相等;杯子完全相同,根据
F
p
S
可知杯子底部受到盐水的压力相
同,故BC错误;
D.由图可知,甲中小球漂浮,乙中小球悬浮,根据浮沉条件可知,甲中小球的密度小于盐水的密度,乙中小球的密度等于盐水的密度,则甲杯中小球密度小于乙杯中小球密度,故D正确。
故选D。
4.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。
5.C
解析:C
【详解】
AB .该物块小球放在水中时,受到的浮力
0.036kg 10N/kg=0.36N F G m g ===?浮排排
该小球放在酒精中时,受到的浮力
0.032kg 10N/kg=0.32N F G m g '='='=?浮排排
通过上面的计算可知,小球在酒精中受到的浮力小于小球在水中所受的浮力,而物块的重力不变,因此小球在水和酒精中不可能都漂浮,只能是一漂一沉,由于酒精的密度小于水的密度,则根据F gV ρ=浮液排得小球的体积
-53333
0.32N
=410m =40cm 0.810kg/m 10N/kg
F V V g
ρ'
==
=
???浮物排酒精酒精 小球在水中时,其排开水的体积
-533
330.36N =3.610m =36cm 1.010kg/m 10N/kg
F V g
ρ=
=
???浮
排水水
因为排开水的体积小于排开酒精的体积,所以小球在水中漂浮,故①②③正确,故AB 不符合题意;
CD .因为小球在水中漂浮,所以小球的重力等于浮力(排开水的重力),则
36g m m ==物排水,
则小球的密度
3333
36g
=0.9g/cm =0.910kg/m 40cm
m V ρ=
=
?物物物
故①②③正确,④错误,故C 选项符合题意,D 选项不符合题意。 故选C 。
6.C
解析:C 【详解】
B .设金属体重为G ,当金属体浸没水中时
17N F G F =-=示浮……①
将金属体缓慢提出,当水位下降到AB 的中点C 时,排开水的体积减半,浮力减半,此时
1
22N 2
F G F '=-=示浮……②
②-①得
1
22N 17N 5N 2
F =-=浮 当金属体浸没水中时,受到的浮力10N F =浮,故B 正确,不符合题意; C .因为F ρV g =浮水排,所以金属体的体积
3333
10N
0.001m 1000cm 110kg/m 10N/kg
F V V g ρ=====??浮排水
故C 错误,符合题意;
A .②2?-①得G =27N ,金属体的质量
27N 2.7kg 10N/kg
G m g =
== 故A 正确,不符合题意;
D .从甲到乙,烧杯对地面的压力增大值
27N 17N 10N F G F ?=-=-=示
42
10N
500Pa 20010m F p S -??=
==? 故D 正确,不符合题意。 故选C 。
7.B
解析:B 【详解】
A .核潜艇通过改变自重实现上浮与下沉,由物体沉浮状态可知,核潜艇漂浮时所受浮力等于自身重力,故A 错误;
B .由物体沉浮状态可知,悬浮时核潜艇所受浮力等于重力,故B 正确;
C .悬浮时核潜艇排开水的体积大于漂浮时排开水的体积,由阿基米德原理可知两种状态下所受浮力不相等,故C 错误;
D .核潜艇通过改变自重实现上浮与下沉,在上浮过程中露出水面前排开水的体积不变,所受浮力保持不变,但逐渐露出水面时排开水的体积变小,所受浮力变小,故D 错误。 故选B 。
8.B
解析:B 【详解】
AB .由阿基米德原理可知,浮力等于排开液体的重力,G 甲>G 乙,因此F 甲> F 乙,又因为甲中A 漂浮,浮力等于重力为0.9N ,乙中浮力等于排开液体的重力为0.8N ,故A 错误,B 正确;
C .由图像可知甲中A 漂浮,A ρρ甲>,乙中A 沉底,A ρρ乙<,因此ρρ甲乙>,由
p gh ρ=可知深度相同时,液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强,故C 错误;
D .甲杯对桌面的压力为
A =F G G G ++甲杯液甲
乙杯对桌面的压力
A =F G G G ++乙杯液乙
由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积,同时甲的密度大于乙的密度,由
G mg Vg ρ==
可知
G G
>
液甲液乙
因此可得
>
F F
甲乙
故D错误。
故选B。
9.C
解析:C
【详解】
小球放入甲乙两个容器的液体中,都是处于漂浮状态,则小球受到的浮力都等于小球的重力,所以
F甲=F乙
据阿基米德原理有
F甲=ρ甲gV排1,F乙=ρ乙gV排2
由图示知
V排1 所以 ρ甲>ρ乙 故ABD错误,C正确。 故选C。 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 V减小,液面会下降,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 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.= > 【详解】 [1]把A、B看做一个整体,它们都漂浮,所以浮力都等于自身的总重力,重力不变,浮力也不变,根据阿基米德原理知排开液体体积不变,液面的高度不变,容器上边缘距水面的高度不 解析:= > 【详解】 [1]把A 、B 看做一个整体,它们都漂浮,所以浮力都等于自身的总重力,重力不变,浮力也不变,根据阿基米德原理=F G gV ρ=浮液排排知排开液体体积不变,液面的高度不变,容器上边缘距水面的高度不变,所以 11h h '= [2]排开液体体积不变,开始时 B V V =排排 将它翻转后 B A V V V '=+排排 所以 B B V V '>排排 所以 B B V V '<露露 所以 22h h '> 12.8×107 上浮 【详解】 [1]这艘轮船的排水量 m 排=8000t=8×106kg 由阿基米德原理可得,它装满货物在长江中航行时所受浮力为 F 浮= G 排=m 排g=8×106kg×10N 解析:8×107 上浮 【详解】 [1]这艘轮船的排水量 m 排=8000t=8×106kg 由阿基米德原理可得,它装满货物在长江中航行时所受浮力为 F 浮= G 排=m 排g =8×106kg×10N/k g =8×107N [2]因为轮船始终漂浮,则 F 浮= G 船 且船的重力不变,所以,轮船由长江驶入大海后,受到的浮力不变,又因为F 浮=ρ液gV 排,且海水的密度大于江水的密度,即液体的密度变大,所以,轮船排开海水的体积变小,则船身将上浮一些。 13.2.5 【详解】 [1]由图乙可知,当t=0时,水对容器底部的压力为50N ,则阀门未打开前谁对 容器底部的压强为 [2]由图乙可知,在0~40s ,40s ~64s ,64s ~84s 三个阶段,水对 解析:2.5 【详解】 [1]由图乙可知,当t=0时,水对容器底部的压力为50N ,则阀门未打开前谁对容器底部的压强为 42 50N 5000pa 10010m F p s -= ==? [2]由图乙可知,在0~40s ,40s ~64s ,64s ~84s 三个阶段,水对容器底部的压力随时间变化分别为一直线,则第一阶段流出的水量 33140s 50cm /s 2000cm V =?= 第二阶段流出的水量 33224s 50cm /s 1200cm V =?= 第三阶段流出的水量 33320s 50cm /s 1000cm V =?= 根据V h S = ,可分别求出第1、3阶段水下降的高度分别为 3 1122000cm 20cm 100cm V h S ===容 3 332 1000cm 10cm 100cm V h S ===容 因在放水前,对容器底部的压强为5000Pa ,故容器盛满水时的深度为 335000Pa 0.5m 50cm 1.010kg/m 10N/kg p h g ρ= = ==??容水 则圆柱体A 的高度为 A 1350cm 20cm 10cm 20cm h h h h =--=--=容 从第40s 到第52s 流出水的体积为 331212s 50cm /s 600cm V =?= 此时水下降高度即物体A 露出水面高度为 3 1222 A 600cm 7.5cm 100cm 20cm V h S S '===--容 则A 排开水的体积为 ()()23A A 20cm 20cm 7.5cm 250cm V S h h '=-=?-=排 此时圆柱体A 的上表面已露出水面,水对A 上表面的压力为零,则水对圆柱A 体底面的作 用力即为A 此时受到的浮力,由阿基米德原理可得 33631.010kg/m 10N/kg 25010m 2.5N F gV ρ-==????=浮水排 14.6:7 【详解】 [1]设两个球空心部分的体积为,已知甲乙两个球质量相等,由得: 把,代入,并化简得: ① 由于甲球在水中悬浮,所以重力与浮力相等: 即: 所以: ② 由①②解 解析:6:7 17 【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() 所以: 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 . 15.等于 【解析】同一物体在两种液体中分别处于悬浮和漂浮状态,所受到的浮力都等于自身受到的重力,所以物体在a 液体中受到的浮力等于在b 液体中受到的浮力。 【点睛】当液体密度和物体排开的液体体积都不相等时, 解析:等于 【解析】同一物体在两种液体中分别处于悬浮和漂浮状态,所受到的浮力都等于自身受到的重力,所以物体在a 液体中受到的浮力等于在b 液体中受到的浮力。 【点睛】当液体密度和物体排开的液体体积都不相等时,就不能再用公式F V g ρ=浮液排 进行比较了;比较同一物体在两种液体中所受的浮力大小关系时,要借助于物体所受重力是一定的,根据在两种液体中的浮沉情况,明确两次所受浮力和自身重力的大小关系,再得出两次所受浮力的大小关系。 16.0.13 【解析】 试题分析: 知道木块排开水重,利用阿基米德原理求木块受到的浮力,再根据F 浮=ρ水V 排g 求排开水的体积;此时木块浸入体积为木块体积的一半,可求木块的体积,又知道木块的密度,利用密 解析: 0.13 【解析】 试题分析: 知道木块排开水重,利用阿基米德原理求木块受到的浮力,再根据F 浮 =ρ水V 排 g 求 排开水的体积;此时木块浸入体积为木块体积的一半,可求木块的体积,又知道木 块的密度,利用密度公式和重力公式求木块重;根据F B +G=F 浮 求杠杆B 端受到的拉 力F B ,再根据杠杆平衡条件得出关系式F A ×OA=F B ×OB ;知道小球的质量可求木块重,设小球的运动速度为v ,则小球滚动的距离s=vt ,可求当A 端的拉力为0时,小球到O 点距离(s-OB=vt-OB=v ×4s-0.4m ),再根据杠杆平衡条件得出G 球×s ′=F B ×OB ,据此求小球运动速度。 木块受到的浮力:F 浮=G 排=0.5N ,F 浮=ρ水V 排 g , 木块浸入水中的体积: 3 5-3 3m 105kg /10m /kg 1015.0g p V V ?=??== =N N F 水浮排浸 木块的体积:V 木=2V 浸=2×5×10-5 m 3 =1×10-4 m 3 , 木块的质量:m=ρ木V 木=0.8×103 kg/m 3 ×1×10-4 m 3 =0.08kg , 木块重:G=mg=0.08kg ×10N/kg=0.8N ,所以杠杆B 端受到的拉力:F B =G-F 浮=0.8N-0.5N=0.3N ,杠杆平衡,F A ×OA=F B ×OB ,小球的质量为:m 球 =100g=0.1kg ,小球的 重:G 球 =m 球 g=0.1kg ×10N/kg=1N ,设小球的运动速度为v ,则小球滚动的距离 s=vt ,当A 端的拉力为0时,杠杆再次平衡,此时小球到O 点距离:s ′=s-OB=vt-OB=v ×4s-0.4m ,杠杆平衡,G 球 ×s ′=F B ×OB ,即:1N ×(v ×4s-0.4m )=0.3N × 0.4m ,解得:v=0.13m/s 。 考点:力学综合 17.等于 小于 【详解】 [1]据知,铁球A 与铜球B 的体积相同,两球投入水中都下沉,即排开水的体积相等,据阿基米德原理得,两球在水中受到的浮力相等。 [2]两球投入水银中都处于漂浮状态,即 解析:等于 小于 【详解】 [1]据m V ρ = 知,铁球A 与铜球B 的体积相同,两球投入水中都下沉,即排开水的体积相 等,据阿基米德原理得,两球在水中受到的浮力相等。 [2]两球投入水银中都处于漂浮状态,即所受的浮力等于重力,而铁球的重力小于铜球的重力,所以A 球受到的浮力小于B 球受到的浮力。 18.甲 0.9103 【详解】 [1]假设甲、乙两物体的体积分别为5V 、4V ,若甲、乙均漂浮,因漂浮时物体受到的浮力和自身的重力相等,且甲乙两物体的质量相等,则甲、乙受到的浮力相等,即 解析:甲 0.9?103 【详解】 [1]假设甲、乙两物体的体积分别为5V 、4V ,若甲、乙均漂浮,因漂浮时物体受到的浮力和自身的重力相等,且甲乙两物体的质量相等,则甲、乙受到的浮力相等,即 :1:1F F =乙甲 与题意不符,故该可能被排除;若甲、乙均浸没,则物体排开液体的体积和自身的体积相等,由 浮排F gV ρ= 可知它们受到的浮力之比为 :5:45:4F F gV gV ρρ==浮甲浮乙水水 与题意不符,故此种情况不可能;故只能是甲、乙中一个物体漂浮,另一个物体浸没在水中,因甲乙的质量相等,且甲的体积大于乙的体积,由密度公式可得甲的密度小于乙的密度,则甲物体漂浮在水面上,乙物体浸没于水中。 [2]由于甲物体漂浮在水面上,甲受到的浮力为 5F G m g gV ρ===甲甲甲甲 乙物体浸没于水中时乙受到的浮力为 4F gV gV ρρ==乙乙水水 已知:9:8F F =甲乙,则 59 =48 gV gV ρρ甲水 可解得 333399 1.010kg/m 0.910kg/m 1010 ρρ= =??=?甲水 19.4×103 200 【详解】 [1]弹簧恰好处于自然状态时,说明没有发生形变,则F 浮=G ,那么: ρ水gV 排=ρ木gV 木, 因为木块A 有2/5的体积浸在水中,即: , 所以: [2 解析:4×103 200 【详解】 [1]弹簧恰好处于自然状态时,说明没有发生形变,则F 浮=G ,那么: ρ水gV 排=ρ木gV 木, 因为木块A 有2/5的体积浸在水中,即: 2 5 V V =排木, 所以: 33332 5==0.4 1.010kg/m 0.410kg/=0.4m =V gV gV V ρρρρ=????木 排木水水木木 水