所以
ρρ甲乙>
故C 不符合题意;因
A ρρ<甲,
B 乙ρρ>
且
ρρ甲乙>
由上述关系不能得出
A B ρρ>
故B 符合题意。 故选B 。
6.如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,静止放在水平桌面上,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列说法正确的是( )
A .三个容器对水平桌面的压强相等
B .三个容器中,乙杯的水对杯底的压力最大
C .三个容器中,丙杯对水平桌面的压力最大
D .如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮
力不变 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
AC .甲图中容器对桌面的压力是容器的重力加上水的重力,即
F G G =+甲水容
乙图中容器对桌面的压力
F G G G =++乙乙水木容
又因为,木块漂浮在水中,所以木块所受的浮力等于木块的重力,即
F G =木浮木
根据阿基米德原理,木块受到的浮力等于木块排开水的重力,即
F G =木浮木排
所以,木块重力等于木块排开水的重力,即
G G =木木排
所以,乙图中容器对桌面的压力为
=F G G G G G G =++++乙乙水木乙水木容容排
又因为甲和乙是相同的容器且水面高度相同,所以
===F G G G G G F +++乙甲乙水木水容排容
同理可得,丙图中容器对桌面的压力
=F F 甲丙
则三个容器对桌面的压力大小相等,故C 错误;
甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面积S 是相同的,根据公式F
p S
=可得,三个容器对桌面的压强相等,故A 正确;
B .三个相同的容器内水面高度相同,所以容器底所处的深度相同,由公式p gh ρ=可得,容器底受到的压强相等,甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面积S 是相同的,根据公式F pS =,所以三个容器底受到水的压力相同,故B 错误;
D .如果向丙容器中加入酒精,丙容器中液体的密度变小,根据公式F gV ρ=浸浮液可得,小球所受的浮力变小。 故选A 。
7.如图所示,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。取两块质量相同的橡皮泥,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,橡皮泥静止后如图所示。以下判断正确的是( )
A .橡皮泥受到的浮力 F 甲=F 乙
B .液体对容器底部的压强 p 液甲<p 液乙
C .液体的密度ρ甲>ρ乙
D .容器对地面的压强 p 地甲>p 地乙
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
A .橡皮泥在甲液体中漂浮,橡皮泥受到的浮力F 甲=G ,橡皮泥在乙液体中悬浮,橡皮泥受到的浮力F 乙=G ,所以F 甲=F 乙,故A 符合题意;
B C .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,当放入橡皮泥后,液面仍然相平,说明橡皮泥排开甲、乙两种液体的体积是相同的,由于橡皮泥受到的浮力F 甲=F 乙,则
=V g V g ρρ甲乙甲排乙排
=ρρ甲乙
液体甲、乙对容器底部的压强分别为
=p gh ρ甲甲液甲 =p gh ρ乙乙液乙
由于=ρρ甲乙,=h h 甲乙所以=p p 液甲液乙,故B 、C 错误; D .容器对面的压强分别为
G G F p S S +==液甲甲容
地甲 G G F p S S
+=
=液乙容
乙地乙 由于液体甲、乙的体积相同,密度相同,所以液体甲、乙的质量相同,重力也相同,所以
p p =地甲地乙
故D 错误。 故选A 。
8.用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中。下列说法正确的是( )
A .实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B .溢水杯装满水后进行实验,物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧测力计变化量总相等
C .物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D .通过计算可知实验所用物块的密度为1.5×103kg/m 3 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A .物体放入水中前,溢水杯应该是装满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积。所以实验前溢水杯未装满水,对实验结果有影响,故A 错误;
B .根据称重法可知:左边的弹簧秤示数
F =
G ?F 浮
则弹簧秤变化量
?F =F 浮
右边的弹簧秤示数
F ′=
G 桶+G 排
则弹簧秤变化量
?F ′=G 排
根据阿基米德原理可知
F 浮=
G 排
所以物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧秤变化量总相等,故B 正确; C .左侧实验中,在物块完全浸没水中前,随着物块浸入水中深度的增加,排开水的体积增大,溢出去的水增多,故弹簧测力计的示数变大;物块完全浸没水中,排开水的体积不变,弹簧测力计的示数不再变化,故C 错误; D .由测力计的示数可知,物体的重力
G =2N
物体的质量
2.00N 0.2kg 10N/kg
G
m g =
== 物体浸没水中后的浮力
F 浮=
G ?F =2N?1N=1N
由阿基米德原理=F gV ρ浮液排可得,物体的体积
4333
1N
=10m 110kg/m 10N/kg
F V V g ρ-===??浮排水 物体的密度
33430.2kg
210kg/m 10m
m V ρ-=
==? 故D 错误。 故选B 。
9.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。弹簧测力计的示数如图所示,水的密度用ρ水表示。则下列结论不正确的是( )
A .物体A 在水中的浮力为1F F -
B .物体A 的体积为
1F F g ρ-水
C .物体A 的密度为
1
F
F F ρ-水 D .盐水的密度为
1
2
F F F F ρ--水 【答案】D
【解析】 【分析】 【详解】
A .由前两个图可知物体A 在水中的浮力
1=F F F -水浮
故A 正确,不符合题意; B .由浮力公式得
1
A =
F F F V V g
g
ρρ-==
水浮
排水水 故B 正确,不符合题意; C .由密度公式得
A 11F m F g F F V F F g
ρρρ===--水
水
故C 正确,不符合题意; D .物体A 在盐水中受到的浮力为
2F F gV ρ-=盐水排
222
11=
=F F F F F F F F gV F F g
g
ρρ
ρ---=--盐水水排
水 故D 错误,符合题意。 故选D 。
10.如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中上浮、下潜训练过程,下列对此潜艇分析正确的是( )
A .潜艇下潜过程中浮力不断减小
B .潜艇上浮未露出海面的过程中浮力不断增大
C .潜艇悬浮时所受浮力等于同体积的海水所受的重力
D .潜艇是靠改变自身所受的重力和浮力实现上浮和下潜的 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .潜艇下潜过程中,排开海水体积不变、海水密度不变,根据F gV ρ=浮液排可知浮力不变,故A 错误;
B .潜艇上浮时,未露出海面的过程中,排开海水体积不变、海水密度不变,根据
F gV ρ=浮液排可知浮力不变,故B 错误;
C .潜艇悬浮时完全浸没,排开海水体积等于潜艇的体积,根据阿基米德原理可知,所受浮力等于同体积的海水所受的重力,故C 正确;
D .潜艇浸没在海水中时,排开海水体积不变、海水密度不变,故浮力不会变化;根据浮沉条件可知,潜艇要上浮和下潜只能通过改变自身的重力来实现,故D 错误。 故选C 。
11.如图所示,装有石块的小船浮在水面上时,所受浮力为1F ,当把石块卸入水中后,小船所浮力为2F ,池底对石块的支持力为N ,这时( )
A .石块所受的浮力为12F F N --
B .池底所受压力减小了N
C .石块所受的重力大于12F F -
D .船所排开水的体积减少了2N F g ρ+水
【答案】A 【解析】 【详解】
AC .装有石块的小船浮在水面上时,所受浮力为1F ,由漂浮条件可知:
1F G G =+石船
当把石块卸入水中后,小船所浮力为2F ,则:
2F G =船
所以:
12G F F =-石
故C 项不符合题意;
石块静止在池底时受力平衡,所以:
F N
G +=石浮
石块所受的浮力:
12F G N F F N =-=--石浮
故A 项符合题意;
B .由图可知,由图水池粗细均匀,所以池底受到的压力等于池中物体的总重力,石块投入水中前面,水、小船、石块的总重力不变,所以池底受到的压力不变,故B 项不符合题意;
D .由A 知,石块放入水中后船受到的浮力减小:
12F F F G ?=-=石浮船
由阿基米德原理可知船减小的排开水体积:
12
F F V g
ρ-?=
排水 石块沉入中静止时:
G F N =+石浮
则:
12F F F N -=+浮
所以:
2112N F F F F F +=+-浮>
故D 项不符合题意;
12.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
【答案】C 【解析】 【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】 较难题。
13.如图所示,甲容器内只有水,乙容器内有冰块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,三个相同的容器内水面高度相同.则下列说法正确的是
A .冰块的密度大于球的密度
B .若向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力变小
C .水对三个容器底的压力不同
D .三个容器中,甲容器对水平桌面的压力最小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A .冰块漂浮在乙容器中,
ρρ水冰块<,
小球悬浮在丙容器中,
ρρ=小球水,
所以
ρρ小球冰块<
故A 错误;
B .小球悬浮在丙容器中,
ρρ=小球水,
如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,由浮排F gV ρ=可知,物块受到的浮力变
小,小球将下沉,故B 正确;
C .由题意可知,水的密度ρ与深度h 都相同,由液体压强公式:p gh ρ=可 知,
p p p ==甲乙丙,
由F
p S
=
可知,水对容器底的压力:F pS =,由于压强与容器底面积都相同,则水对容器底的压力:
F F F ==甲乙丙,
故C 错误;
D .在乙容器中,根据作用力和反作用力,容器(包括水和玻璃杯)施加给冰块一个竖直向上的浮力即F 浮,冰块会反过来施加给容器(包括水和玻璃杯)一个竖直向下的压力即
F 压,而
F F
=
压浮
这个压力会通过容器传导给桌面.冰块因为漂浮,所以
F G G
==
浮排
冰块
.
所以,甲容器对于桌面的压力
F G G
=+
甲水杯
,
乙容器对桌面的压力
F G G G G G G
='++='++
乙水排杯水杯
冰块
,
因为
G G G G G
='+='+
水水排水冰块
,
因此,甲容器对于桌面的压力等于乙容器对桌面的压力;同理丙容器对于桌面的压力等于甲容器对桌面的压力,故D错误.
14.如图所示,甲图中圆柱形容器中装有适量的水.将密度均匀的木块A放入水中静止时,有2/5的体积露出水面,如图乙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了300 Pa.若在木块A上表面轻放一个质量为m1的物块,平衡时木块A仍有部分体积露出水面,如图丙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了400Pa.若将容器中的水换成另一种液体,在木块A上表面轻放一个质量为m2的物块,使平衡时木块A露出液面部分与丙图相同,如图丁所示.若m1:m2=5:1,则下列说法中正确的是
A.木块A的质量m A与m1之比为1:3
B.在丁图中,液体的密度为0.9×103kg/m3
C.在丁图中,液体对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了360 Pa
D.在图丙中,木块A露出水面的体积与木块A的体积之比是1:5
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
AD.设A的体积为V、容器的底面积为S,
A在水中漂浮,
所以:
F浮=ρ水V排g=ρ水3
5
Vg=G A,
甲图和乙图比较,容器底受到的压力差:
△F =G A ,
比较甲乙两图,
△p =A G S =gV S
ρ水排=3
5g V S
ρ水=300Pa ,????① 同理,比较甲丙图,
△p ′=
A 1G m g S +='
gV S
ρ水排
=400Pa ,????② 比较甲丁图,
△p ″=
A 2G m g
S
+????③ ①
②
得: A
A 1G S G m g S
+='
35300Pa 400Pa g V S gV S
ρρ水水排,=300Pa 400Pa
,
解得:
m A :m 1=3:1, V ′排=
4
5
V ; 此时木块A 露出水面的部分占自身体积1
5
,即木块A 露出水面的体积与木块A 的体积之比是1:5,故A 错误,D 正确. C .②?①得:
1m g
S
=100Pa , m 1=
100Pa S
g
?, ③?①得:
2m g
S
=△p ″?300Pa , m 1:m 2=5:1,
所以:
m 2=
20Pa S
g
?, 解得:
△p ″=320Pa ,
故C 错误.
B .在丙图中,由于m 1和A 漂浮,可得:
ρ水g
45V =G A +m 1g =ρ水g 3
5
V +m 1g , 则:
m 1=ρ水
1
5
V , 在丁图中,
ρ液g
45V = G A +m 2g =ρ水g 3
5
V + m 2g , 所以,
m 2=ρ液
45V -ρ水3
5
V , 已知m 1:m 2=5:1, 所以,
(ρ水
15V ):(ρ液45V -ρ水3
5
V )=5:1, 解得:
ρ液=0.8ρ水=0.8×1.0×103kg/m 3=0.8×103kg/m 3.
故B 错误.
15.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯,杯中装满不同的液体,将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中,甲杯溢出0.9N 的液体,乙杯溢出0.8N 的液体。则( )
A .小球在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
B .小球重0.9N ,在乙杯中受到的浮力小于0.8N
C .液体对甲杯底的压强小于液体对乙杯底的压强
D .甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .小球在甲杯中处于漂浮状态,则可知G F =浮甲,而小球在乙杯中沉底,可知
G F >浮乙,可得到F F >浮甲浮乙,即小球在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力,A
项不合题意;
B .由于甲杯溢出0.9N 的液体,根据阿基米德原理可知,小球在甲杯中受到的浮力大小等于它排开的液体所受的重力,即0.9N F =浮甲,而由上述可知
0.9N G F ==浮甲
小球重0.9N ;而在乙杯中受到的浮力是0.8N ;B 项不合题意;
C .根据物体的浮沉条件可知,小球在甲杯中漂浮,那么ρρ<球甲液,小球在乙杯中沉底,那么ρρ>球乙液,可知ρρ>甲液乙液,根据p gh ρ=可知,两个溢水杯完全相同,则高度
h 也相同,可知p p >甲液乙液,即液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强;C 项不合
题意;
D .由上述可知ρρ>甲液乙液,而从图中可知,甲剩余液体的体积大于乙剩余液体的体积,所以甲剩余液体重力大于乙剩余液体重力,而容器的重力相同,球的重力也相同,那么对桌面的压力甲大于乙,对桌面的压强甲大于乙;选项D 符合题意。 故选D 。
16.如图所示,试管A 漂浮在水面上,试管B 悬浮在水中,试管A 与试管B 都封闭有一定量的空气,以下说法正确的是:( )
A .将试管A 上提一微小距离放手后试管A 不会回到原来位置
B .将试管A 下压一微小距离,放手后试管A 会回到原来位置
C .将试管B 上提一微小距离,放手后试管B 会回到原来位置
D .将试管B 下压一微小距离,放手后试管B 会回到原来位置 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
AB .A 试管:设试管中空气的压强为p ,大气压强为p 0,试管中水面到容器中水面的距离为h ,试管重为G ,顶部的面积为S ,则试管受到内部空气对它向上的压力,其大小为
F pS =,大气对它向下的压力为
00F p S =
试管静止时
0F F G -=
即
0pS p S G -=
解得
G
p p S
=
- 所以p 不变,由于p gh ρ=,可知h 不变,则排V 不变,试管所受浮力不变,不管上提、下压,放手后,试管还会回到原来位置,A 错B 对;
CD .B 试管:上提时,试管内空气柱的下表面受到水的压强减小,气体体积增大,即排V 增大,所受到的浮力增大,所以放手后会上浮;下压时,相反会下沉,CD 错误。 故选B 。
17.水平桌面上放置一底面积为S 的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为
A m 、
B m 、
C m ,密度分别为A ρ、B ρ、C ρ的均匀实心小球A 、B 、C 放入液体中,A 球
漂浮、B 球悬浮、C 球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为F A 、F B 、F C 。下列选项正确的是( )
A .若A
B
C m m m ==,则A B C F F F =< B .将C 球截去部分后,剩余部分可能上浮 C .只取出A 球,容器中液面的高度降低了
A
B m S
ρ D .三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了()A B C g m m m S
++ 【答案】C 【解析】 【分析】
由图可知,小球A 漂浮,小球B 悬浮,小球C 沉底;
(1)当A B C m m m ==时三小球的重力相等,物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,据此判断三小球受到的浮力关系; (2)物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,将C 球截去部分后,剩余部分的密度不变,据此判断剩余部分在液体中的状态;
(3)由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知液体的密度,小球A 漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理求出小球A 排开液体的体积,根据V Sh =求出只取出A 球时容器中液面的高度降低的高度;
(4)物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据m
V
ρ=
求出B 球和C 球排开液体的体积,进一步求出三球放入液体后排开液体的总体积,利用V Sh =求出容器内液体上升的高度,利用p gh ρ=求出三球放入液体前后液体对容器底部的压强的变化量。 【详解】
由图可知,小球A 漂浮,小球B 悬浮,小球C 沉底;
A .若A
B
C m m m ==,则三个小球的重力相同,因物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,则小球A 和B 受到的浮力等于自身的重力,小球C 受到的浮力小于自身的重力,则A B C F F F =>,故A 错误;
B .因物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,则将
C 球截去部分后,剩余部分的密度不变,剩余部分一定仍沉底,故B 错误;
C .由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知,液体的密度为B ρ,小球A 漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,即
A A A F G m g ==浮
由浮排F gV ρ=
可得,小球A 排开液体的体积
A A A A
B B
F m g m V g g ρρρ===浮排液 只取出A 球,容器中液面降低的高度
A
A B A B m V m h S S S
ρρ?=
==排
故C 正确;
D .因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,由m
V
ρ=可得,B 球和C 球排开液体的体积分别为
B
B B B
m V V ρ==
排,C
C C C
m V V ρ==
排
三球放入液体后,排开液体的总体积
C
A
B
A B C B
B
C
m m m V V V V ρρρ=++=
+
+
排排排排
容器内液体上升的高度
C
A
B
B
B
C m m m h V S S
ρρρ+
+
?'==
排
三球放入液体前后,液体对容器底部的压强的变化量
C
A
B
B
B
C
C B A B C ()B m m m m g p g h g
m m S
S
ρρρρρρρ+
+
?=?'==++
液
故D 错误。 故选C 。
18.如图所示,a 、b 、c 是三个实心小球,其中a 与b 质量相等,b 与c 体积相同;放入水