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人教版第十章浮力单元提优专项训练试卷

人教版第十章浮力单元提优专项训练试卷

一、选择题

1.如图所示,底面积为300cm 2的圆柱形容器里装有900g 水。现用细绳将体积为1000cm 3

的圆柱体木块浸入

1

5

的体积,此时细绳的拉力为4N 。若将细绳剪断,要使木块对容器底部的压力为零,木块底面积的最小值为( )

A .100cm 2

B .120cm 2

C .150cm 2

D .200cm 2

2.如图,将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下,使其漂浮在大塑料瓶内的水面上,拧紧大瓶瓶盖,通过改变作用在大瓶侧面的压力大小,实现小瓶的浮与沉。则( )

A .用力捏大瓶,小瓶能实现悬浮

B .用力捏大瓶,小瓶内的气体密度变小

C .盖上小瓶瓶盖,捏大瓶也能使小瓶下沉

D .打开大瓶瓶盖,捏大瓶也能使小瓶下沉

3.在水平桌面上,甲、乙、丙三个同规格容器内各装有液体,小天同学将完全相同的A 、B 、C 三个正方体分别放入三个容器内,静止时状态如图所示,此时三个容器中的液面相平。下列说法正确的是( )

A .正方体受到的浮力大小关系为A

B

C F F F == B .容器对桌面的压强大小关系为p p p 甲乙丙== C .容器底部受到液体的压强大小关系为p p p 甲乙丙==

D .正方体受到的浮力大小关系为A B C F F F >>

4.质量相同的甲、乙、丙、丁4个小球,分别静止在水中的不同深度处,如图所示,则说法正确的是( )

A.甲浮力最小

B.丁浮力最大

C.丙丁浮力一定相等

D.甲乙浮力一定相等

5.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

6.将水平桌面上的大烧杯装满水,然后往杯中轻放入一小球,溢出的水共100g,据此现象,下列判断正确的是(g取10N/kg)()

A.水对烧杯底的压强会增大B.小球的质量不小于100g

C.小球的体积一定大于100cm3D.小球受到的浮力等于0.1N

7.水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,甲容器内盛有适量的 A 液体,乙容器内盛有适量的 B 液体。将同一个苹果先后放入甲、乙两个容器中,苹果静止后的浮沉状况及液体的深度如图所示。下列对图中情景分析正确的是()

A.A 液体对容器底部的压强等于 B 液体对容器底部的压强

B.苹果排开 A 液体的重力小于苹果排开 B 液体的重力

C.甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强

D.苹果在 A 液体中受到的浮力大于苹果在 B 液体中受到的浮力

8.已知甲、乙两个实心球密度之比为ρ甲∶ρ乙=1∶2,体积之比V甲∶V乙=2∶3,放入足够深的某种液体自由静止后,所受浮力之比为F甲∶F乙=2∶5,则此两个物体在该液体中自由静止时所处的状态是()

A.甲、乙都漂浮在液面上B.甲漂浮,乙沉底

C.甲、乙都沉底D.甲悬浮在液体中,乙沉底

9.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

10.一个弹簧测力计下挂了一个圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中。整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图所示,(g取10N/kg)下列说法正确的是()

A.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为700Pa

B.圆柱体受到的重力是8N

C.圆柱体受到的最大浮力是4N

D.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3

二、填空题

11.如图甲所示,底面积为100cm2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/cm3的圆柱体A,容器的底部安装有阀门。现打开阀门控制水以50cm3/s流出,同时开始计时,水位下降的高度随时间变化的规律如图(乙)所示,阀门未打开前水对容器底部的的压力为50N,则水对容器底部的压强为____________Pa。当t=55s时,细杆对圆柱体A的作用力大小为____________N。

12.如图所示,水平桌面上有两个质地均匀正方体A和B,l A=2l B,密度分别为ρA和ρB,静止时对桌面的压强相等。两个相同的容器M、N中分别装有等体积的同种液体,密度为ρ,将A、B分别放入容器M、N中,液体均未溢出,静止时液体对容器底部的压强分别为液

p1和p2,A、B受到的浮力分别为F A和F B:

(1)若ρA =ρ液,则此时p1_____p2(选填“>”、“=”或“<”)。下列做法中可使F A与F B 的比值保持不变的有_____(填序号);

①A、B都切去一半

②只将A切去一半

③将两容器中的液体换成等体积、密度更大的同种液体

④将两容器中的液体换成等体积、密度更小的同种液体

(2)若两容器中的液体都是水,且F A∶F B =6∶1,则此时B在水中静止时处于_____状态(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”),ρA=_____kg/m3。

13.某校课外科技小组的同学为测量暴雨过后浑浊江水的密度,设计了如图所示的一套装置:A是弹簧测力计,B是边长为10cm的正方体浮子,C是圆柱形容器,底面积为

200cm2,高为60cm.D是一固定在容器底部的定滑轮.弹簧测力计和正方体浮子之间用一轻质无伸缩的细线通过滑轮相连接(不考虑滑轮的摩擦和滑轮的体积,取g=10N/kg),B 浸没在清水中,弹簧测力计示数为5N,水的高度为20cm,则B的重力为_____-;若将容器中的清水用同体积的浑水替换,容器C对桌面的压强增加了100Pa,则浑水的密度相比清水的密度______(选填“增大”或“减小”)了_____kg/m3.

14.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=_______。

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,将质量为55g ,体积是50cm 3的鸡蛋放入装水的烧杯中,鸡蛋沉入杯底,这时鸡蛋所受到的浮力为_______N ;再将鸡蛋放入装有盐水的烧杯中,鸡蛋悬浮在盐水中,这时鸡蛋所受到的浮力为_______N ;烧杯中盐水的密度为_______kg/m 3。

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.潜水艇停泊在海面上,它受到的重力为G ,潜水艇停泊在海面上时受的浮力

_________G ;潜水艇下潜时受到的浮力_________G ;潜水艇在水下匀速潜行时受到的浮力_________G 。(以上三空选填大于、等于、小于)

19.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。

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100cm 2,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20cm 3和18cm 3。则小球的密度为_____kg/m 3;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/m 3,g =10N/kg )。

三、实验题

21.小明同学在“探究影响浮力大小因素”的实验中。

(1)在D与E两图中,保持了________________不变,研究浮力与__________的关系;根据A与E两图所标的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为_______N。

(2)小明对ABCD四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而________,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度________。

(3)根据以上有关实验数据,可以计算出盐水的密度为________kg/m3。

(4)小明选用________两个图(在“A、B、C、D、E”五个图中选填),还可算出物块A的密度ρ =___________(用字母表达式表示)。

22.在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,主要实验步骤如下:

a.将一个物体悬挂在弹簧测力计下,按如图甲所示组装器材;

b.向空烧杯中缓慢注入清水,直到没过物体一段距离(烧杯未加满水),如图乙中①-⑤所示,待示数稳定后分别读取弹簧测力计的示数F1-F5;

c.如图乙中⑥所示,再向烧杯中加入适量盐并轻轻搅拌,直至弹簧测力计示数稳定后读数为F6。

(1)图乙中________(选填①-⑥序号)可以得出浮力的大小跟物体排开液体的体积有关,物体

排开液体的体积越大,所受浮力越________;

(2)图乙中________(选填①-⑥序号)可以探究浮力的大小跟物体浸没深度的关系,得出结论是浮力的大小跟物体浸没的深度________(选填“有关”或“无关”);

=________kg/m3,由实验可(3)由图知物体受重力是________N,图乙⑥中盐水密度:盐水

知,物体排开液体体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越________。

23.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。

24.小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图甲所示的实验,请你根据小明的实验探究回答下列问题。

(1)由实验过程A可知,物体的重力为______;由实验过程B可知,物体受到的浮力为______。

(2)做BC两次实验,可以得出的结论是:在液体的______相同时,______越大,物体受到的浮力越大。

(3)做两次实验,是为了探究浮力的大小与物体浸没深度是否有关。

(4)在小明的实验基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为______g/cm3。(5)小刚按照教材中“综合实践活动”要求,制作了简易密度计来测量盐水密度(如图

乙)。

①取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,塞入金属丝的目的是使吸管能在液体中______。

②将吸管放到水中的情景如图乙(a)所示,测得浸入的长度为H;放到盐水中的情景如图乙(b)所示,浸入的长度为h。用ρ盐水.ρ水分别表示盐水和水的密度,则ρ盐水与ρ、h及H关系式是ρ盐水=______。

③为了使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,以使测量结果更精确,你的改进方法是______。

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.如图所示,画出球所受浮力F浮的示意图。

(_______)

27.浮在水面的小球所受浮力为6牛,请在图中用力的图示法画出该浮力F浮.

(______)

28.如图所示是我国海监船在钓鱼岛及其附属岛屿海域开展维权巡航执法,维护我国海洋权益。请在图中画出海监船所受重力和浮力的示意图。(重心为O)

五、计算题

29.小明有两个不同材料制作的正方物块颜色分别为红色和蓝色,它们的边长相等,红色块重6N,蓝色块重力未知.如图甲所示,将其中红色块放入水中,静止时,刚好有五分之二的体积露出水面.如图乙所示,小明再将蓝色块叠放在红色块上面,静止时,红色块刚好完全没入水中.(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:

(1)图甲中,红色块放入水中漂浮时,受到的浮力和其排开水的体积;

(2)蓝色块的重力;

(3)蓝色块的密度.

30.将重为6N、底面积为100cm2的柱形容器放在水平桌面上,并往容器里注入20cm深的液体。在弹簧测力计下挂体积为400cm3的物体A时,弹簧测力计的读数为10N;将物体A浸没在液体中时(如图所示)弹簧测力计的读数为5.2N(容器的厚度不计,液体始终未溢出)。求:

(1)物体A浸没在液体中时受到的浮力;

(2)液体的密度;

(3)物体A浸没后比未放入时,液体对容器底压强的变化量;

(4)物体A浸没时,容器对桌面的压强。

31.如图是一种简易温度计,外界温度改变会使小球受到的浮力发生变化而运动,进而引起悬挂于下端的金属链条长度发生改变,最终小球重新悬浮于液体的某一深度,同时指针指示温度值。(小球体积变化可忽略,写出计算过程)

(1)若该温度计中小球重为0.15N ,体积为30cm 3,20°C 时容器内液体密度为0.9×103kg/m 3,则小球受到的浮力大小为多少? (2)被小球拉起的金属链条的质量是多少?

(3)若小球与金属链条完全分离,则小球静止时受到的浮力大小为多少?

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除

一、选择题 1.B 解析:B 【详解】 木块浸入

1

5

的体积时,其受到的浮力 33631

1.010kg/m 10N/kg 100010m 2N 5

F gV ρ-==?????=浮水排

此时细绳的拉力为4N ,由力的平衡条件可得木块的重力

2N 4N 6N G F F =+=+=浮拉

若将细绳剪断,使木块对容器底部的压力为零,则木块处于漂浮状态,此时木块受到的浮力

6N F G '==浮

由F gV ρ=浮水排可得,此时木块排开水的体积

43333

6N

610m =600cm 1.010kg/m 10N/kg

F V g ρ-''=

==???浮排水 容器里装有900g 水,则水的体积

3

3

900g =900cm 1g/cm m V ρ=

=

水水

因木块漂浮时排开水的体积一定,木块的底面积越小,则由V S h =浸排木可知,木块浸入水中的深度越深,所以,当木块底面积最小时,其浸入水中的深度最深,此时木块底部刚好接触容器底(即恰好漂浮,对容器底没有压力,如下图),

则木块浸入水中的最大深度

332

600cm +900cm =5cm 300cm V V h S '+=

=排水

浸大容

由V S h =浸排木可得,木块底面积的最小值

3

2600cm =120cm 5cm

V S h '==排木小浸大

故选B 。

2.A

解析:A 【详解】

A .用力捏大瓶,水进入小瓶,使小瓶重力增大,逐渐下沉,所以小瓶能实现悬浮,故A 符合题意;

B .用力捏大瓶,水进入小瓶,小瓶内气体体积变小,密度变大,故B 不符合题意;

C .盖上小瓶瓶盖,捏大瓶,水不能进入小瓶,小瓶重力不变,不能下沉,故C 不符合题意;

D .打开大瓶瓶盖,与外界大气压相通,捏大瓶时,水中压强不变,水不能进入小瓶,不能使小瓶下沉,故D 不符合题意。 故选A 。

3.A

解析:A 【详解】

AD .完全相同的A 、B 、C 三个正方体分别放入三个容器内,在甲图中是悬浮,浮力等于重力,在乙、丙图漂浮,处于平衡状态,故浮力仍然等于重力,ABC 三个正方体完全相同,故浮力的大小相同,A 选项正确,D 选项错误;

B .根据A 悬浮,可知A ρρ甲=,根据B 、

C 漂浮,且C 排开的体积大于B 排开液体的体积,故

ρρρ甲乙丙<<

根据排开液体的体积关系为

C B A V V V 排排排<<

又由于加入三个木块后,发现液面相平,即液体和木块排开液体的总体积相等,故液体体积的关系为

V V V 甲乙丙<<

又根据

ρρρ甲乙丙<<

m V ρ=可得到

m m m 甲乙丙<<

G G G 甲乙丙<<

再加上相同的正方体ABC ,可知

G G G 甲总乙总丙总<<

又由于底面积相同,故容器对桌面的压强的大小关系为

p p p 甲乙丙<<

故B 选项错误;

C .由于三个正方体,排开液体的体积不同,故液体的密度不同,根据公式p gh ρ=可知,液体的密度不同,深度相同,故容器底部所受的压强不同,故C 选项错误。 故选A 。

4.D

解析:D 【分析】

根据浮沉条件逐判断浮力大小。 【详解】

因为4小球质量相同,所以甲、乙、丙、丁4个小球的重力也相同;根据物体的浮沉条件可知,甲、乙小球漂浮,所以甲、乙小球所受重力即等于其自身浮力,而丙小球悬浮,所以丙小球所受浮力也等于自身重力;丁小球沉底,说明丁小球所受浮力一定小于自身重力;综上所述甲、乙、丙所受浮力相等且等于自身重力,丁所受浮力小于自身重力且在4个小球中所受浮力最小,故只有D 选项符合题意.

5.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 。

6.B

解析:B 【详解】

(1)烧杯原来装满水,小球漂浮在水面上,小球所受浮力

F 浮=

G 排=m 排g =0.1kg×10N/kg=1N

因为

F 浮=

G 排=m 排g=G 球=m 球g

小球的质量

m 球=m 排=100g

排开水的体积

V 排=

m ρ排

=100cm 3<V 球

放入小球后水深不变,对容器底的压强不变。烧杯原来装满水,小球沉入水底,小球所受浮力

F 浮=

G 排=m 排g =0.1kg×10N/kg=1N

因为

F 浮=

G 排=m 排g <G 球=m 球g ,

小球的质量

m 球>m 排=100g

排开水的体积

v ′排=

m ρ排

=100cm 3=V 球

放入小球后水深不变,对容器底的压强不变。 故选B 。

7.C

解析:C 【详解】

A .从图中可以看到,苹果在A 液体中漂浮,那么A ρρ>苹,苹果在

B 液体中悬浮,那么

B ρρ=苹,那么A B ρρ>,液体深度相同,根据液体压强公式p gh ρ=可知,A B p p >,

即A 液体对容器底部的压强大于 B 液体对容器底部的压强,A 错误;

B .苹果在A 液体中漂浮,A F G =浮苹,苹果在 B 液体中悬浮,B F G =浮苹,那么

A B F F =浮浮,根据阿基米德原理可知,苹果排开 A 液体的重力等于苹果受到的浮力,苹果

排开 B 液体的重力等于苹果受到的浮力,A B F F =浮浮,那么苹果排开 A 液体的重力等于苹果排开 B 液体的重力,B 错误;

C .因为甲、乙两个完全相同的容器,A 、B 液面相同,体积相同,A B ρρ>,那么A 液体重力大于B 液体重力,由于容器对桌面的压力等于容器和容器中液体的重力之和,则甲容器对桌面的压力大,根据F

p S

=

可得,甲容器对桌面的压强大,C 正确; D .苹果在A 液体中漂浮,在B 液体中悬浮,所以苹果受到的浮力都等于苹果的重力,因此在A 和B 液体中苹果所受浮力相等,D 错误。

故选C 。

8.B

解析:B 【详解】 A .由

12ρρ=甲乙∶∶;23V V =甲乙∶∶

根据m V ρ=,两球的质量比为

13m m =甲乙∶∶

假设两球漂浮或乙球悬浮:浮力都等于重,重力与质量成正比,所以浮力比为质量比,即

13F F G G m m ===甲乙甲乙甲乙∶∶∶∶

不符合题意,故A 错误;

CD .假设两球都沉底或甲悬浮在液体中,乙沉底,则两种情况的V 排都等于自身体积,则浮力比为

23F F V g V g V V ρρ===甲乙甲乙甲乙液液∶∶∶∶

不符合题意,故CD 错误;

B .所以两球只能是一个沉底,一个漂浮的状态,且乙的密度大,故一定为甲漂浮,乙沉底,B 正确。 故选B 。

9.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 。

10.D

解析:D 【详解】

A .如图,当h =3cm 时,下表面刚刚接触水面,当h =7cm 时,物体刚好浸没,则物体的高度为

7cm-3cm=4cm h =

此时下表面所受水的压强为

33=110kg/m 10N/kg 0.04m=400Pa p gh ρ=???

故A 选项错误;

B .在h 在0~3cm 时,物体悬挂在空中,其弹簧测力计的示数即为物重,故物体的重力为12N ,故B 选项错误;

C .当h =7cm 时,此时物体刚好全部浸没,浮力最大,最大浮力为

-=12N-4N=8N F G F =浮

故浮力为8N ,C 选项错误; D .根据浮力公式浮排F gV ρ=

可以求物体的体积:

-4333

8N ==810m 110kg/m 10N/kg

F V g ρ=

???浮浮 物体的质量为

12N ==1.2kg 10N/kg

G m g =

物体的密度为

33-431.2kg ==1.510kg/m 810m

m V ρ=

?? 故D 选项正确。 故选D 。

二、填空题

11.1.8 【详解】

[1]水对容器底部的压力为50N ,则阀门未打开前水对容器底都的压强为

[2]在0~40s ,40s~64s ,64s~84s 三个时间段,水对容器底部的压力随时间变化的规律分别

解析:1.8 【详解】

[1]水对容器底部的压力为50N ,则阀门未打开前水对容器底都的压强为

42

50N 5000Pa 10010m F p S -=

==? [2]在0~40s ,40s~64s ,64s~84s 三个时间段,水对容器底部的压力随时间变化的规律分别为一直线,说明40s 时,水面到达A ,64s 时,水面离开A 。 则圆柱体A 的高度

A 30cm 10cm 20cm h =-=

在40s~64s 这个时间段,流出的水量

3324s 50cm /s 1200cm V =?=

此水量等于A 与容器间隙部分的体积,即

23A A 100cm 1200cm S h -=()

解得A 的底面积为

2A 40cm S =

因为液面下降与流速成正比,55s 时从A 的上表面计,下降的高度为

()20cm

55s 40s 12.5cm 64s 40s

h ?=-?

=-

则A 在水面下的部分高度为

A

20cm 12.5cm 7.5cm h '=-= A 受到的浮力为

3363=1.010kg/m 10N/kg 7.54010m 3N F gV ρ-=?????=浮水排

A 的重为

3363A A A 0.610kg/m 204010m 10N/kg 4.8N G V g ρ-==?????=

静止时受力平衡,可知细杆对物体的作用力大小为

A ' 4.8N 3N=1.8N F G F =-=-浮

12.> ①④ 沉底 0.75×103

【详解】

(1)[1]正方体放在水平面上,对水平面的压力等于自身的重力,它对水面的压强

物体A 、B 对桌面的压强相等,A 的边长为B 的2倍

解析:> ①④ 沉底 0.75×103 【详解】

(1)[1]正方体放在水平面上,对水平面的压力等于自身的重力,它对水面的压强为

F G mg Vg V p g gl S S S S S

ρρρ=

===== 物体A 、B 对桌面的压强相等,A 的边长为B 的2倍,则

1

2

A B ρρ=

若ρA =ρ液,可知,将两物体分别放入容器中时,A 悬浮,B 沉底,二者排开液体的体积等于自身的体积,即A 排开的液体体积大,B 排开的液体体积小。又因为原来两个相同的容器中的同种液体的液面相平,则甲中液面升高得比乙中大,最后甲中液面高于乙中液面,根据公式P ρgh =,可知甲液体对底面压强大于乙中液体对底面压强。 [2]A 、B 两物体浸没在同种液体中,排开的液体体积等于自身的体积,根据公式

F G m g gV ρ====浮排排排 可知:①中,二者都切去一半,排开液体的体积关系未变,浮

力比不变;②中,只将A 切去一半,二者排开的液体体积关系发生了变化,浮力比要发生变化;③中,A 是悬浮的,若换成密度更大的液体,A 会漂浮,B 还可能浸没,则二者排开液体的体积会发生变化,浮力比会发生变化;④中,换成密度更小的液体,二者继续浸没在液体中,排开的液体体积关系未发生变化,浮力比不会发生变化。故①④做法可行。 (2)[3]由l A =2l B 及3V l =可知,A 的体积是B 体积的8倍,它们浸没在同种液体中时,根据

F G m g gV ρ====浮排排排可知,二者受到的浮力比为8:1。二者浸在水中时,受到的浮

力比为6:1,说明二者排开水的体积与自身的体积不相等了,这有三种情况:一是一物漂浮一物浸没,二是二者均有漂浮,三是一物漂浮一物悬浮。

我们假设在A 悬浮B 沉底的情况,逐渐加大液体的密度,则A 首先上浮露出液面,它排开液体的体积减小,可以使二者排开液体的体积由8:1变为6:1;当液体的密度增大到与B 的密度相等时,B 悬浮,A 的密度是B 的一半,即A 的密度是液体密度的一半,根据物体漂浮时的力的关系

G F =浮

推导可得

gV gV ρρ=物物液排

此时A 排开液体的体积为自身体积的一半,即A 排开液体的体积为B 的4倍,二者所受浮力比为4:1。液体密度再变大,这个浮力比就会减小。所以,当二者在水中,所受浮力比为6:1时,只能是A 漂浮、B 沉底。

[4]A 的体积是B 的8倍,A 漂浮B 沉底时,二者所受水的浮力比为6:1,由阿基米德原理可知,A 排开水的体积为B 的6倍,即A 排开水的体积为自身体积的

6

8

,根据 G F =浮

gV gV ρρ=物物液排

可知

3360.7510kg/m 8

A ρρ==?水

13.增大 100 【详解】

浮子B 受到的浮力:F 浮=ρ水gV 排=ρ水gVB=1×103kg/m3×10N/kg×(0.1m )

3=10N ,

根据图示可知,浮子B 受到竖直向下的拉力加上重力等于

解析:增大 100 【详解】

浮子B 受到的浮力:F 浮=ρ水gV 排=ρ水gV B =1×103kg/m 3×10N/kg×(0.1m )3=10N , 根据图示可知,浮子B 受到竖直向下的拉力加上重力等于竖直向上的浮力,即:F 1+G B =F 浮

1,浮子

B 的重力:G B =F 浮1-F 1=10N-5N=5N ;

B 的体积V B =(0.1m )3=1×10-3m 3=1000cm 3,

水的体积V =Sh -V B =200cm 2×20cm-1000cm 3=3000cm 3=3×10-3m 3, 定滑轮质量不计,图中装清水时,弹簧测力计的示数F 1=F 浮1-G B ,

容器对桌面的压力:F 压1=G 容+G 水+G B -F 1=G 容+ρ水Vg +G B -(F 浮1-G B )=G 容+ρ水Vg +2G B -F 浮1,-------①

将容器中的清水换为同体积的浑水,容器对桌面的压力:

F 压2=

G 容+G 浑水+G B -F 2=G 容+ρ浑水Vg +G B -(F 浮2-G B )=G 容+ρ浑水Vg +2G B -F 浮2,--------② 因为浑水的密度大于清水的密度,且容器中液体的体积大于木块排开液体的体积, 所以由①②可知F 压2大于F 压1, 则压力变化量: △F 压=F 压2-F 压1

=G 容+ρ浑水Vg +2G B -F 浮2-(G 容+ρ水Vg +2G B -F 浮1) =ρ浑水Vg -ρ水Vg +F 浮1-F 浮2

=(ρ浑水-ρ水)Vg -(ρ浑水-ρ水)V B g , =(ρ浑水-ρ水)(V -V B )g , 由=

F

p S

可得压力变化量: △F 压=△pS =100Pa×200×10-4m 2=2N , 可得:(ρ浑水-ρ水)(V -V B )g =2N ,

即(ρ浑水-1×103kg/m 3)(3×10-3m 3-1×10-3m 3)×10N/kg=2N , 解得:ρ浑水=1.1×103kg/m 3.

Δρ=ρ浑水-ρ水=1.1×103kg/m 3-1×103kg/m 3=100kg/m 3

14.3 : 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 ,则小球的质

量为50g ;设小球的体积为4V ,则在甲图中,排

解析: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 ,则小球的质量为50g ;设小球的体积为4V ,则在甲图中,排开甲的体积为4V ,在乙图中排开乙的体积为3V ,固有ρ甲×4V=40g ,ρ乙×3V=50g ;解得ρ甲:ρ乙=3:5。

点睛:本题考查物体的浮沉条件,难度较大,综合应用物体的浮沉条件和阿基米德原理解题,考查学生综合能力应用。

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。

16.5 0.55 1.1×103 【详解】

[1]鸡蛋放入装水的烧杯中时受到的浮力为

[2]将鸡蛋放入装有盐水的烧杯中,鸡蛋悬浮在盐水中,则

[3]根据公式可得

解析:5 0.55 1.1×103 【详解】

[1]鸡蛋放入装水的烧杯中时受到的浮力为

333= 1.010kg/m 10N /kg 0.5N 50cm F gV

ρ=???=浮液排

[2]将鸡蛋放入装有盐水的烧杯中,鸡蛋悬浮在盐水中,则

3==5510kg 10N /kg=0.55N F G m g -=??浮物物

[3]根据公式=F gV ρ浮液排可得

3

331.11050cm 0.55N

kg/m 10N /kg

F V g ρ=

==??浮液排

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.等于大于大于

【分析】

潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自重来实现的,当潜水艇静止在水面上时,受到的浮力等于重力;开始下潜至刚没入水中时,排开水的体积逐渐变大,受到的浮力变大;

解析:等于大于大于

【分析】

潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自重来实现的,当潜水艇静止在水面上时,受到的浮力等于重力;开始下潜至刚没入水中时,排开水的体积逐渐变大,受到的浮力变大;当潜水艇从水中上浮至刚露出水面时,潜水艇处于浸没状态,排开水的体积没有改变,所以受到的浮力不变。

【详解】

[1]潜水艇停泊在海面上处于漂浮状态,故受到的浮力等于其重力G。

[2]潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自重来实现的;潜水艇开始下潜至刚没入水中时,排开水的体积逐渐变大,根据阿基米德原理,其受到的浮力变大,大于漂浮状态时的重力G。

[3]潜水艇在水下匀速潜行时,在竖直方向上受力平衡,此时潜水艇浸没在水中,则受到的浮力最大,大于漂浮状态时的重力G。

19.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】

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